[发明专利]用于光催化的磷酸银/二氧化钛复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效光催化剂磷酸银/二氧化钛复合材料及其制备方法，属于光催化领域。

背景技术

随着社会经济的快速发展，环境问题越来越严重。利用光催化消除降解废水中的有机污染物是一种有效的治污方法，也是目前环保领域的研究热点之一。近年来人们研究开发了许多半导体光催化剂，其中高效可见光催化剂磷酸银得到了越来越多的关注。但是磷酸银微溶于水，降低了它的结构稳定性。而且在光催化过程中通常伴随着银离子向单质银的转变，导致磷酸银被光腐蚀。因此开发一种新型光催化剂，成为目前光催化领域的研究热点方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效光催化剂磷酸银/二氧化钛复合材料及其制备方法。本发明将磷酸银与二氧化钛复合，以提高磷酸银的光稳定性，改善其光催化性能，此复合材料的制备方法简单，不需要复杂仪器设备，反应条件温和，有利于实际生产。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：用于光催化的磷酸银/二氧化钛复合材料，其特征在于包括可由下述反应得到的产物：

1）二氧化钛的制备：将5mL四异丙醇钛溶于30mL异丙醇中，利用浓盐酸调节溶液pH值到1；另取0.5mL去离子水溶于8mL异丙醇中；将上述两份溶液交替在纤维素滤纸过滤，再用50mL乙醇洗去未反应的四异丙醇钛；最后将附着有二氧化钛凝胶的纤维素滤纸置于450^oC空气氛下，除去纤维素滤纸，得到二氧化钛； 

2）将一定量的磷酸二氢盐溶于去离子水中，配成浓度为0.05-0.5mol/L的溶液，再取0.05-0.1g步骤1）所得二氧化钛超声分散在上述溶液中；

3）将一定量的银盐溶解在去离子水中，配成浓度为0.05-0.5mol/L的溶液，在磁力搅拌条件下将其缓慢滴加到步骤2)所得溶液中，滴加完后继续反应6小时，过滤，洗涤，60^oC下真空干燥即得到磷酸银/二氧化钛复合材料。

按上述方案，所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢钾或磷酸二氢钠；

按上述方案，所述的银盐为硝酸银或醋酸银；

按上述方案，磷酸二氢盐与银盐物质的量之比为3:4。

用于光催化的磷酸银/二氧化钛复合材料的制备方法，其特征在于：包括有以下制备步骤：

1）二氧化钛的制备：将5mL四异丙醇钛溶于30mL异丙醇中，利用浓盐酸调节溶液pH值到1；另取0.5mL去离子水溶于8mL异丙醇中；将上述两份溶液交替在纤维素滤纸过滤，再用50mL乙醇洗去未反应的四异丙醇钛；最后将附着有二氧化钛凝胶的纤维素滤纸置于450^oC空气氛下，除去纤维素滤纸，得到二氧化钛； 

2）将一定量的磷酸二氢盐溶于去离子水中，配成浓度为0.05-0.5mol/L的溶液，再取0.05-0.1g步骤1）所得二氧化钛超声分散在上述溶液中；

3）将一定量的银盐溶解在去离子水中，配成浓度为0.05-0.5mol/L的溶液，在磁力搅拌条件下将其缓慢滴加到步骤2)所得溶液中，滴加完后继续反应6小时，过滤，洗涤，60^oC下真空干燥即得到磷酸银/二氧化钛复合材料。

按上述方案，所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。

按上述方案，磷酸二氢盐与银盐物质的量之比为3:4。

本发明的基本原理，将稳定性优良的宽禁带半导体材料二氧化钛与磷酸银复合，得到一种新型的可见光催化剂，有效避免了光生电子与空穴的重新复合，促进光催化进程。

本发明的有益效果在于：1）将稳定性优良的宽禁带半导体材料二氧化钛与磷酸银复合，得到一种新型的可见光催化剂，有效避免了光生电子与空穴的重新复合，促进光催化进程；2）以纤维素滤纸为模板溶胶凝胶法合成的二氧化钛具有较大的比表面积和微观多空结构，磷酸银可以均匀分散在其上，增加了光催化的活性点；3）复合材料的制备方法简单，操作简便，有利于大规模生产。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

1）二氧化钛的制备：将5mL四异丙醇钛溶于30mL异丙醇中，利用浓盐酸调节溶液pH值到1；另取0.5mL去离子水溶于8mL异丙醇中；将上述两份溶液交替在纤维素滤纸过滤，再用50mL乙醇洗去未反应的四异丙醇钛；最后将附着有二氧化钛凝胶的纤维素滤纸置于450^oC空气氛下，除去纤维素滤纸，得到二氧化钛；