[發(fā)明專利]一種三氧化鎢/活性炭/磷酸銀復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011474867.2
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112675886B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳叢瑾;卜鑫焱;黃權(quán)龍;趙西連;高雯婷;黃祖強(qiáng);胡華宇;張燕娟
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: B01J27/18
• 分類號: B01J27/18;B01J35/08;B01J37/34;B01J37/03;C01G41/02;C01B32/05;C02F1/30;C02F101/34
• 代理公司: 南寧啟創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45122
• 代理人: 謝美萱

本發(fā)明公開了一種三氧化鎢/活性炭/磷酸銀復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于光催化技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料包括三氧化鎢、作為載體的活性炭以及沉積在三氧化鎢和活性炭表面的磷酸銀。本發(fā)明的復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料具有光生電子與空穴分離效率高、光催化效能高、催化穩(wěn)定性好等優(yōu)點；其制備方法簡單、條件溫和易控、工藝過程環(huán)保，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和利用；本發(fā)明的復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料可應(yīng)用于對雙酚A這一污染物的高效去除，具有應(yīng)用方法簡單、降解效率高、光催化性能穩(wěn)定好等優(yōu)點，有著很好的實際應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三氧化鎢/活性炭/磷酸銀復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

內(nèi)分泌干擾性化學(xué)物質(zhì)(Endocrine disrupting chemicals,EDC)是一類模仿天然激素干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的外源性化學(xué)物質(zhì)，可以通過環(huán)境或從食物中攝取而進(jìn)入生物體，對人類和野生動植物的繁殖造成巨大的潛在威脅。雙酚A(Bisphenol A)作為典型代表的內(nèi)分泌干擾物，在自然環(huán)境中能夠持續(xù)釋放和廣泛分布，所以如何將其從水、食物、環(huán)境中去除是一個必要且具有挑戰(zhàn)性的難題。近年來，半導(dǎo)體光催化技術(shù)在環(huán)境污染治理領(lǐng)域中凸顯出明顯的優(yōu)勢。光催化材料能破壞許多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的難降解有機(jī)污染物、還原重金屬離子、除臭、防腐和殺菌，與傳統(tǒng)水處理技術(shù)相比，其具有節(jié)能、高效、污染物降解徹底等優(yōu)點且無二次污染等特點，目前已成為一種具有重要應(yīng)用前景的環(huán)境污染控制方法。由于太陽能具有低廉、豐富、無污染、可再生且易于獲得等特點，使得半導(dǎo)體光催化技術(shù)成為處理雙酚A這一污染物的首選綠色方法。

Ag₃PO₄作為一種可見光驅(qū)動的活躍光催化劑，因其在可見光范圍內(nèi)量子效率高的特點，已經(jīng)被看作是最理想的光催化劑之一。但Ag₃PO₄本身也存在缺陷，光生電子與空穴容易復(fù)合，導(dǎo)致光催化活性降低。此外，Ag₃PO₄受光照容易發(fā)生光腐蝕分解，由于穩(wěn)定性較差不能被多次循環(huán)利用，極大地限制了自身在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

近年來，WO₃作為一種帶隙較小的n型半導(dǎo)體，以其穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)異的光催化性能而被廣泛用作光催化劑。通過以廢棄生物質(zhì)為原料活化得到的活性炭，具有較大的比表面積和豐富的表面官能團(tuán)，作為載體可以加快催化劑對污染物的吸附、降解過程，提高催化劑的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上問題，本發(fā)明提供一種光生電子與空穴分離效率高、光催化效率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)的三氧化鎢/活性炭/磷酸銀復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種三氧化鎢/活性炭/磷酸銀復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料，所述三氧化鎢/活性炭/磷酸銀復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料包括三氧化鎢、作為載體的活性炭以及沉積在三氧化鎢和活性炭表面的磷酸銀。

作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種上述的三氧化鎢/活性炭/磷酸銀復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將活性炭、三氧化鎢和水混合進(jìn)行超聲分散，得到分散液；

(2)將硝酸銀加入所述分散液中，在黑暗條件下進(jìn)行攪拌處理，得到懸浮液；

(3)將Na₂HPO₄·12H₂O固體溶解后加入所述懸浮液中，機(jī)械攪拌、離心固液分離、洗滌、烘干，得到三氧化鎢/碳/磷酸銀復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料。

上述制備方法中，優(yōu)選的，所述三氧化鎢、活性炭、硝酸銀和Na₂HPO₄·12H₂O的質(zhì)量比為1:0.3:3-4:2-3。