[发明专利]一种银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂的制备方法，属于光催化技术和复合材料制备技术领域。本发明通过采用雾化的方式分别将钛盐醇溶液和银盐水溶液雾化成液滴，将液滴从不同的角度通入具有温度梯度分布的管式炉，进行喷雾热解反应得到银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂。本发明制备的复合光催化剂具有优异的光催化性能，可有效催化降解有机污染物；本发明方法具有工艺简单、制备周期短、光催化性能优异且稳定等优点。

技术领域

本发明涉及一种银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂的制备方法，属于光催化技术和复合材料制备技术领域。

背景技术

随着工业的迅速发展，全球环境污染和能源危机问题已严重影响人类的生存和发展。因此在高效光催化剂和太阳能的基础上进行环境净化和能量转化，引起了人们的高度重视。

由于其长期稳定的光化学反应性及无毒性，TiO₂被广泛用于光催化剂，但其大的带隙（锐钛矿3.2 eV）意味着只有太阳光谱中的紫外线才能用于光催化作用这就造成了二氧化钛对太阳光的利用率低，光量子产量低，载流子复合严重，这些问题都制约着二氧化钛在实际生活中的应用。

因此，关于如何扩大TiO₂的光响应已经进行了广泛的关注，包括将金属或非金属元素掺杂到TiO₂中并与对可见光敏感的材料耦合。然而，掺杂导致材料的不稳定性、易腐蚀并且掺杂程度难以控制。黄伯标等用氯化氢置换钼酸银在染料敏化还原法制备了一种基于银纳米粒子等离子共振效应的银/氯化银光催化材料，可以有效提高可见光降解有机物；Awzau等而二氧化钛沉积包裹在纳米银离子的氧化硅涂层上，制备了基于银纳米离子等离子共振的新型光催化薄膜，该薄膜材料在近紫外光下，降解亚甲基蓝的速度比单独的二氧化钛提高了5倍。但上述方法存在的缺陷是制备周期长且复杂，制备的光催化材料没有规则的形貌。丁旵明等通过沉积反应将氯化银沉积到二氧化钛纳米管上在经光还原得到银/氯化银/修饰的二氧化钛纳米管，提高了氯化银的分散性和稳定性，但通过沉积法到复合半导体，氯化银仍然暴露在外面，不可避免的存在光腐蚀和晶粒粗化等问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂的制备方法，通过使钛盐醇溶液和银盐水溶液雾化成液滴，控制雾化量将液滴同时通入管式炉，在低温区雾滴经历碰撞、蒸发和干燥后得到氯化银/二氧化钛复合粉，随后表面覆盖的多余的银盐在高温下分解成纳米银颗粒，最终得到银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂，本发明的银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂具有优越稳定的光催化性能。

一种银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂的制备方法，具体步骤如下：

（1）银盐溶液的配置：在搅拌条件下，将银盐溶解于去离子水中配制银盐溶液A，其中银盐溶液A中的银盐的浓度为1~500 mmol/L；

（2）钛盐溶液的配置：将钛盐溶于醇中配制成钛盐/醇溶液B，在搅拌条件下，将钛盐/醇溶液B溶解于去离子水中配制钛盐溶液C，其中钛盐溶液C中钛盐的浓度为10~1000mmol/L；

（3）喷雾热解反应：将步骤（1）的银盐溶液A置于雾化器A中，将步骤（2）的钛盐溶液C置于雾化器B中，在温度为400~750℃条件下，分别通过雾化器的喷雾管A和喷雾管B进行喷雾热解反应即得银/氯化银/二氧化钛复合光催化剂，其中雾化器A的银盐溶液A雾化量为0.01~50L/h，雾化器B的钛盐溶液C雾化量为0.1~100L/h，银盐溶液A雾化量不高于钛盐溶液C雾化量；

所述步骤（1）中银盐为硝酸银、碳酸银、乙酸银的一种或任意比多种；

所述步骤（2）中醇为甲醇、乙醇、正丙醇、乙二醇的一种或任意比多种，钛盐为四氯化钛、三氯化钛、二氯二茂钛的一种或任意比多种；

所述步骤（3）中喷雾管A和喷雾管B的夹角为90~180°；

本发明的有益效果是：