[发明专利]一种溴化银复合磷酸银光催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一溴化银复合磷酸银光催化剂的制备方法，属于光催化材料领域。其制备特点是以去离子水为溶剂，在剧烈搅拌下，依次加入硝酸银，六亚甲基四胺，磷酸二氢钠和溴化钠，最后经过离心干燥，制得一种溴化银复合磷酸银光催化剂。该方法是在载体表面形成催化剂，催化剂和载体紧密结合。本发明制备工艺简单，原料廉价易得，制备周期短，所制备的材料化学性质稳定。本发明制备的光催化剂在较宽的波长范围内具有光催化活性，能够在可见光或自然光辐射下光催化氧化降解有机污染物，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种溴化银复合磷酸银光催化剂的制备及应用。

背景技术

近年来，随着经济、工业的发展，人口的持续增长，能源危机和环境污染成为当今科技领域的两大主题，特别是环境污染越来越严重，其中水污染尤为突出，引起了人们的广泛关注。传统的污水处理虽然能够在一定程度上改善环境，但是这些方法都不能将污染物完全降解或无害化，容易造成二次污染。而光催化技术以其催化活性高、设备简单、易于操作、低能耗、氧化能力强及无二次污染等优点，倍广泛应用于难降解的有机废水和综合废水的处理中。

1972 年，Fujishima和Honda两位科学家通过 TiO2 电极的水解现象发现了TiO2光催化剂，自此以后，TiO₂是最广泛研究的光催化剂之一。然而，TiO₂并未能进行广泛的应用，尤其在太阳光的光催化方面。TiO₂较宽的带隙能量，它只能利用仅占太阳能光谱 5%左右的紫外光的能量。此外，TiO₂具有相对高的电子-空穴复合率也严重限制了TiO₂的催化性能。

可见光响应的磷酸银（Ag₃PO₄）具有较低的带隙能（2.45eV），能够产生更多的光生电子和空穴，进而提高了光催化能力，是一种应用更具前景的可见光驱动催化材料。但是Ag₃PO₄微溶于水且Ag⁺很容易被还原成银单质，一方面造成Ag₃PO₄的损失，另一方面银单质附着在Ag₃PO₄表面影响其对光的吸收。因此研究具有稳定性强、催化活性高的Ag₃PO₄系光催化剂是当今科学界的重点之一。

发明内容

本发明的意义在于针对现有技术的不足，提供一种溴化银复合磷酸银光催化剂的制备方法。该方法简单、易于操作安全环保且成本低廉。能够在可见光下降解有机污染物，并且保持良好的稳定性和优异的光催化活性。

本发明采用的技术方案是采用如下步骤：

1）以硝酸银为银源，配制浓度为0.05-0.1mol/L的硝酸银溶液。将磷酸二氢钠加入去离子水中，搅拌均匀，配制浓度为0.15mol/L的磷酸二氢钠溶液。

2）在剧烈搅拌下，将六亚甲基四胺加入到一定体积的硝酸银溶液中，形成乳白色溶液，搅拌10-20min，形成第一混合溶液。

3）在搅拌条件下，一定体积的磷酸二氢钠溶液逐滴加入到第一混合溶液中，得到黄色混浊液，持续搅拌10-30min，形成第二混合液。

4）称取一定量的溴化钠固体，配制0.1mol/L的溴化钠溶液。将0.5-5ml的溴化钠溶液逐滴加入到第二混合溶液中，在黑暗条件下，搅拌3-5h。

5）将步骤4）得到的反应物离心分离，用去离子水和乙醇洗涤5次后，60℃真空干燥12h,得到溴化银复合磷酸银光催化剂。

进一步地，以上所述的硝酸银与六亚甲基四胺的摩尔比为1:1.2。

进一步地，以上所述的硝酸银与磷酸二氢钠的摩尔比为3:1。