[发明专利]一种磷酸银‑二氧化钛/四钛酸钾盐复合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种层状钛酸盐复合物负载金属盐，具体涉及一种Ag₃PO₄-TiO₂/K₂Ti₄O₉复合物及其制备方法和应用，属于材料制备领域。

背景技术

有效控制和治理各种化学污染是环境综合治理中的重点，目前，处理这些污染主要的方法有物理吸附法、微生物处理法、化学氧化法以及高温焚烧法，但是这些方法存在着效率低、易造成二次污染等缺陷，因此需开发高效、低能耗和深度净化矿化能力的治理方法，光催化技术应运而生。

二氧化钛，由于其化学稳定性高、廉价、简便合成以及无毒性，已经被广泛地研究并且应用到实际生活中，但是仅对紫外光有响应，大大降低了它的应用范围，考虑到其较低的太阳能利用率，研究者们开发了新的可见光响应的催化剂，其中层状过渡金属氧化物由于其本身在紫外光下有响应，尤其是四钛酸盐由于其独特的层状结构和离子的可交换性而备受关注，但是四钛酸钾本身光生电子和空穴分离效率比较低，其可见光催化活性也受到了一定的限制，为了提高它的催化活性，需进行改性。Xiong等用急冷烧结结晶法制备了层状K₂Ti₄O₉，然后以异丙醇钛和尿素为原料，制备了具有核壳结构的氮掺杂TiO₂/K₂Ti₄O₉，其可在可见光下降解亚甲基蓝，光照2小时后降解率可达到95％，且循环5次降解效率基本不发生变化[Xiong Z,et al.Nitrogen-doped titanate-anatase core–shell nanobelts with exposed{101}anatase facets and enhanced visible light photocatalytic activity[J].Journal of the American Chemical Society,2012,134(13):5754-5757]。Ji等以钛酸四丁酯和硝酸银为原料，高温煅烧下制备了晶须状K₂Ti₄O₉负载Ag纳米粒子，结果显示在紫外光和可见光下对亚甲基蓝的降解均具有很好的光催化活性[Xiaoli J,et al.Sol-Gel Process Synthesis and Visible-Light Photocatalytic Degradation Performance of Ag Doped K₂Ti₄O₉[J].Integrated Ferroelectrics,2015,161(1):62-69]。上述方法均是通过煅烧和原位生长法将半导体复合或者负载金属纳米粒子来提高催化剂的催化降解活性，但是将Ag₃PO₄纳米粒子负载在TiO₂/K₂Ti₄O₉复合物上未有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ag₃PO₄-TiO₂/K₂Ti₄O₉复合物及其制备方法和应用。

实现本发明目的的技术方案为：

一种Ag₃PO₄-TiO₂/K₂Ti₄O₉复合物，所述的复合物由Ag₃PO₄和TiO₂/K₂Ti₄O₉复合物组成，所述的Ag₃PO₄纳米粒子负载在TiO₂/K₂Ti₄O₉复合物上，其中Ag₃PO₄占Ag₃PO₄-TiO₂/K₂Ti₄O₉复合物总质量的20％-75％。