[发明专利]一种氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂的制备

说明书

本发明公开了氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂的制备方法及其在环境污染物治理领域的应用，属于材料制备及光催化研究领域。该催化剂的特点有：具有2维的微观结构，其中氧化亚铜纳米粒子负载在磷酸锑表面。在制备光催化剂过程中，采用工艺简单的水热法，合成出氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂。在氧化亚铜的作用下，氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂表现出高的光催化性能，促进了磷酸锑光催化剂的应用。

技术领域

本发明属于材料的制备及其光催化技术领域，主要涉及一种氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂的制备及其光催化活性的研究。

背景技术

随着人们环境保护意识的增强，水污染的问题已受到越来越多的关注。传统的污水处理方法已经满足不了人们的要求。寻找出一种清洁，高效，节能环保的污水处理方法，成了人们研究的热点方向。

自1972年首次发现TiO₂具有光催化活性以来，光催化技术的研究一直是材料领域的热点方向。光催化技术凭借其节能环保、无二次污染等优点为污水的处理提供了一个非常好的解决途径。半导体光催化材料可以利用取之不尽、用之不竭的太阳能处理空气中或者水中有毒有害物质,改善环境,达到资源利用生态化的目的。目前，各种不同的半导体光光催化剂材料被广泛研究，如ZnO,g-C₃N₄等，但是磷酸锑凭借其材料来源广泛，价格低廉，无生物毒性等优点成为光催化研究的热点材料。

但磷酸锑光催化剂也存在着一些缺陷，例如，太阳光利用率低；对降解底物的吸附性能差；量子效率偏低,并且具有高得光生电子-空穴复合速率，这些缺陷都阻碍了其实际应用。在这种背景下,如何提高磷酸锑的光催化效率和拓宽其光相应范围，成了磷酸锑光催化剂的研究重点。

近年来，半导体复合改性法获得人们广泛的关注。本发明利用氧化亚铜改性磷酸锑，制备出氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂，有效地提高了磷酸锑的可见光利用率和光催化活性。

发明内容

本发明的目的是制备出具有高的可见光利用率和高催化活性的磷酸锑光催化剂，并且其催化循环稳定性高，推进磷酸锑的实际应用。

为实现本发明目的采用如下技术方案：以氧化亚铜作为改性剂，制备出氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂。在氧化亚铜的作用下，提高磷酸锑的可见光催化活性。

一种氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂的制备，其特征步骤如下：

（1）称取一定量的三氯化锑溶于60 mL乙二醇溶液中，搅拌均匀；

（2）再加入一定量的磷酸二氢钾溶于上述溶液中，搅拌均匀；

（3）将上述混合溶液转入反应釜中水热反应，产物离心洗涤，获得磷酸锑；

（4）称取一定量磷酸锑溶于50mL乙醇中，搅拌均匀；

（5）称取一定量硫酸铜溶于上述溶液中，加入0.2g抗坏血酸，搅拌均匀；

（6）称取一定量氢氧化钠溶于上述溶液中，磁力搅拌均匀后进行水热反应；

（7）将步骤（6）产物进行离心洗涤，干燥后得到氧化亚铜改性磷酸锑复合光催化剂。

步骤(1)中三氯化锑质量为1.2g，浓度为20g/L。

步骤(2)中磷酸二氢钾质量为1.0g，浓度为16.7g/L。

步骤(3)中水热温度160℃，时间8h。

步骤(4)中磷酸锑质量为0.5g，浓度为10g/L。

步骤(5)中硫酸铜质量为0.02g，浓度为4g/L。

步骤(6)中氢氧化钠质量为0.01 g，浓度为2g/L。