[发明专利]一种花状微米结构氯化银颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水热法合成光催化材料的方法技术领域，特别涉及一种花状微米结构氯化银颗粒的制备方法。

背景技术

由一些特殊材料组成的可见光活性光催化剂，加速了人们在制作自清洁表面、光催化分解水制氢、消毒水以及氧化有机污染物等太阳能利用领域中的进展。目前研究较多的新型可见光活性光催化剂大多由氯化银（AgCl）表面装饰Ag粒子组成的，相比于传统的二氧化钛（TiO₂）光催化剂，它的优点是能利用TiO₂所不能吸收的可见光部分，大大增加了可以吸收的太阳光范围。

改变AgCl晶体的尺寸结构，可以优化这种AgCl外装饰Ag的复合结构材料的光催化性能。迄今为止，已制备出的AgCl晶体微粒结构均为基于立方体结构的凹面立方体、凸边立方体以及近球形颗粒等，并且它们均具有一定的可见光催化性能。例如，Seungwook Kim等人（Bull. Korean Chem. Soc. 2010, Vol. 31, No. 10, page 2918-2922）制备出立方体AgCl颗粒，经光照还原后发现还原的Ag粒子生长附着在立方体的八个顶角上，于是可以猜想Ag粒子优先在AgCl颗粒表面的顶角处被还原得到。但是，已制备出的AgCl立方体颗粒结构简单，表面相对较为平整，棱角很少，不利于Ag离子的生长附着，这也阻碍了这种AgCl外装饰Ag的复合结构材料的光催化性能的提高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种花状微米结构氯化银颗粒的制备方法。

一种花状微米结构氯化银颗粒的制备方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

（1）称量反应物与溶液：用电子天平称量FeCl₃固体和AgNO₃固体分别置于两个干燥的烧杯内，再称量PVP固体置于装有FeCl₃固体的烧杯中，其中PVP固体和AgNO₃固体的质量比为PVP：AgNO₃ =（9:1）~（12:1），FeCl₃固体和AgNO₃固体的质量比为FeCl₃：AgNO₃ = 1:10；用量筒分别量取1份浓HCl溶液和两份EG溶液，两份EG溶液分别标记为EG1和EG2，其中浓HCl溶液、EG1溶液和EG2溶液的体积比为HCl：EG1：EG2 = 1:9:10，所称量的AgNO₃固体为1 g时所使用的浓HCl溶液的体积为47 ml~71 ml；

（2）配比混合溶液：向装有FeCl₃和PVP混合固体的烧杯中加入EG2溶液，用玻璃棒粗略搅拌后，置于磁力搅拌器上搅拌至FeCl₃和PVP混合固体均匀分散于EG2溶液中，此时溶液呈黄色；将EG1溶液加入装有AgNO₃固体的烧杯中，用玻璃棒粗略搅拌后，置于磁力搅拌器上搅拌至AgNO₃均匀分散于EG1中，此时溶液为无色透明液体；在磁力搅拌下，将无色透明的AgNO₃的EG1溶液均匀滴入黄色的FeCl₃和PVP的EG2混合溶液中，搅拌均匀后，加入已量好的浓HCl溶液，继续搅拌此混合溶液至混合均匀，此时溶液呈淡黄色；

（3）进行水热合成反应：将所得的淡黄色混合溶液倒入内衬为聚四氟乙烯的水热反应釜中，放入干燥箱中，在150 ℃~170 ℃的条件下反应12小时~14小时；

（4）提取反应产物AgCl：取出干燥箱中的水热反应釜，在常温下冷却至室温，打开反应釜将内衬中的溶液倒入烧杯中，将烧杯中的溶液倒入离心管中，放入离心机，用乙醇离心洗涤三次，最终获得花状微米结构氯化银颗粒。

FeCl₃、AgNO₃、EG、浓HCl均为分析纯，PVP为化学纯， Mw=30000。

本发明的有益效果为：

本发明步骤简单，操作简便，采用了稳定剂PVP，大大增强了AgCl微米颗粒结构的稳定性，加入浓HCl提供较大浓度的Cl^-，使得反应产物为AgCl微米颗粒，而不是Ag微米或纳米粒子。所制备出的花状微米结构氯化银颗粒具有良好的光催化性能。

附图说明

图1为花状微米结构氯化银颗粒的扫描电镜（SEM）图。

图2为含有花状微米结构氯化银、简单颗粒状微米结构氯化银与不含氯化银的甲基橙溶液的光催化降解性能曲线对比图。