[发明专利]碳布负载氧化锌/磷酸银复合光催化材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳布负载氧化锌/磷酸银复合光催化材料的制备方法，该制备方法包括：步骤S1、将碳布分别用丙酮、无水乙醇和去离子水清洗，将清洗后的碳布浸泡在硝酸中，然后进行干燥处理；步骤S2、将无水醋酸锌溶解在无水乙醇中，搅拌得到第一混合溶液，将第一混合溶液缓慢滴在经过步骤S1处理后的碳布上，之后煅烧；步骤S3、将六水合硝酸锌和六次甲基四胺溶解于氨水和去离子水的混合液中，得到第二混合溶液；步骤S4、处理过的碳布浸泡在第二混合溶液中并转移到反应釜中进行水热反应，自冷后取出清洗干燥；步骤S5、将在步骤S4中得到的碳布在硝酸银溶液中浸泡，将浸泡过的碳布夹出放到磷酸氢二氨溶液当中浸泡，多次反复浸泡之后，水洗干燥。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，特别是涉及一种碳布负载氧化锌/磷酸银复合光催化材料的制备方法。

背景技术

目前世界上消耗的能源当中仅约13％是可再生能源，其余87％是化石能源。未来，人类面临的巨大挑战之一是如何逐步将能源供应从大部分或全部的化石燃料转向可持续能源。此外，随着世界工业进程的快速发展，环境污染逐渐成为亟待解决的重要问题之一。近年来，以半导体材料为基础的光催化技术为我们有效利用太阳能和控制环境污染提供了一条途径。半导体光催化材料不仅可以利用太阳能处理空气或水中的有毒有害物质，改善环境质量，而且可以利用太阳能制备太阳燃料(如光催化分解水产氢或还原CO₂合成有机燃料)从而将太阳能转变为易于存储、洁净的化学能，从根本上解决人类面临的能源和环境问题。

TiO₂、ZnO等典型半导体光催化材料具有很好的氧化能力、光稳定性强并且成本低。但是TiO₂、ZnO等只能被紫外光激发。因此，迫切需要开发具有较高活性和良好稳定性的可见光响应的光催化剂。近年来，一系列Ag基光催化剂如Ag₂CO₃和Ag₃PO₄等在可见光照射下降解有机污染物时表现出来了优异的光催化活性。磷酸银作为典型的可见光光催化材料，具有活性高、光响应范围宽的优点，但同时也存在光腐蚀问题。目前研究的光催化剂大多以粉末状态存在，难以回收再利用，在实际应用中循环性能和稳定性较差，阻碍了其在光催化领域的大规模应用。例如，申请号为CN201310462452.7的中国发明专利《一种二硫化钼/磷酸银复合可见光光催化材料及其制备方法》，该制备方法是由质量比为0.1:100～3:100的类石墨烯二硫化钼和磷酸银复合而成，具体是利用类石墨烯二硫化钼对磷酸银光催化剂进行改性处理，而得到一种类石墨烯二硫化钼/磷酸银复合材料，该发明复合思路缺乏新颖性，粉末状的催化剂仍然存在回收困难的问题。

又如申请号为CN201810960073.3的中国发明专利《一种纳米片状磷酸银及其制备方法和作为可见光催化剂的应用》，该发明制备方法是将钼酸铵溶液滴加至硝酸银溶液中搅拌均匀，得到混合液；在所述混合液中滴加磷酸氢二钠溶液，搅拌反应，即得纳米片状磷酸银晶体，虽然该方法制备的磷酸银具有较好的可见光光催化活性，但是单一的磷酸银光催化材料容易发生光腐蚀，稳定性不高。

发明内容

基于此，有必要针对如何提高回收利用率的技术问题，提供一种碳布负载氧化锌/磷酸银复合光催化材料的制备方法。

一种碳布负载氧化锌/磷酸银的复合光催化材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、将碳布分别用丙酮、无水乙醇和去离子水清洗，将清洗后的碳布浸泡在硝酸中，然后将浸泡后的碳布进行干燥处理；

步骤S2、将无水醋酸锌溶解在无水乙醇中，搅拌得到第一混合溶液，将第一混合溶液缓慢滴在经过步骤S1处理后的碳布上，之后将碳布置于瓷舟中煅烧；

步骤S3、将六水合硝酸锌和六次甲基四胺溶解于氨水和去离子水的混合液中，得到第二混合溶液；

步骤S4、将步骤S2中处理过的碳布浸泡在步骤S3中的第二混合溶液中并转移到反应釜中并在预设温度下进行水热反应，自冷后取出清洗干燥，得到负载了氧化锌的碳布；