[发明专利]一种Ag3

说明书

一种Ag₃PO₄/Bi₂WO₆/rGO可见光催化剂的制备方法及其应用，它涉及一种合成催化剂的制备方法。本发明为解决目前制备的Bi₂WO₆催化剂在光催化降解VOCs时，存在可见光响应范围小和电子‑空穴易复合技术问题。通过水热法制备Bi₂WO₆，随后通过浸渍搅拌合成三元Ag₃PO₄/Bi₂WO₆/rGO，反应后洗涤干燥得到纳米光催化材料。本发明通过改变rGO的负载量来制备催化剂。本发明操作简单、无毒，与单一的Bi₂WO₆相比具有更高的光催化活性，当rGO的负载量为5%时效果最好。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，一种Ag₃PO₄/Bi₂WO₆/rGO可见光催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

中国社会经济的高速发展，排放到大气中的挥发性有机物（VOCs）的浓度逐年增加。进入空气中的VOCs，即使是在低浓度情况下，也会对人体的健康造成巨大伤害。2020年环保部颁发了《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》，通过精准治污、科学治污、依法治污来加强对VOCs的治理。近年来，半导体光催化技术的应用引起了人们的关注，光催化技术具有能耗低、实验条件温和、无二次污染等特点而被广泛用于挥发性有机污染物的降解。在许多半导体光催化材料中，传统的光催化剂如，TiO₂、ZnO等禁带宽度较大，太阳光利用率低，只能4%可见光，近年来，科研人员努力开发新型的可见光催化剂。Bi₂WO₆因其合适的禁带宽度，且在可见光下有较高的光催化活性，为Bi₂WO₆催化材料在去除挥发性有机污染物开辟了一条新的途径。

Ag₃PO₄是近几年新兴起来的半导体光催化剂，禁带宽度2.36-2.43 eV，吸收边带可达530 nm，能够吸收λ530 nm的紫外-可见光，量子效率可达92%，光响应效率远大于其他光催化剂，具有优异的降解有机物的性能。

石墨烯是一种由单层碳原子以sp²杂化轨道连接构成的稳定的苯六元环结构，具有较大的比表面积、超高的载流子迁移率。氧化石墨烯是由石墨烯经过化学氧化和剥离得到的，其表面和边缘含有大量的-OH、C-O-C、-COOH等含氧官能团，具有比表面积大、电子迁移率高的特点。

根据三者各方面性能优势，形成异质结，促进电子-空穴的有效分离，从而提高光催化降解甲苯的性能。

发明内容

本发明的目的在于采用水热法制备Bi₂WO₆，通过还原剂还原制备了rGO/Bi₂WO₆，之后通过浸渍法负载Ag₃PO₄，得到三元催化剂Ag₃PO₄/Bi₂WO₆/rGO，大幅度提高光催化降解VOCs能力的方法。

上述可见光催化剂Ag₃PO₄/Bi₂WO₆/rGO的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，Bi₂WO₆采用水热法制备，将硝酸铋、钨酸钠，十六烷基三甲基溴化铵溶于80ml 蒸馏水中，在磁力搅拌下将溶液搅拌1 h，溶液搅拌均匀，将溶液移至聚四氟乙烯内衬高压反应釜，设置一定水热温度和水热时间，反应结束，将产物离心、水洗、 醇洗后进行冷冻干燥。