【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光催化復合材料領域,特別涉及一種可見光響應的光催化納米復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、光催化是一種環境友好、頗具潛力的處理有機污染物的技術,其具有較高的能源效率。在光催化的反應過程中最重要的是使用的光催化材料,而使用最多的就是半導體材料。其中不足的是傳統的半導體光催化劑只能吸收紫外光(大約太陽能的4%),這嚴重限制了半導體光催化的實際應用。因此,開發新型可見光(大約太陽能的45%)響應的半導體光催化劑尤為重要。鉬酸鉍(bi2moo6)是一種在奧里維里斯家族中具有最簡單的結構、熱穩定性優異、溶劑中分散性良好、自身無毒性、以及高效可見光響應性能的綠色環保型材料,于解決環境問題方面頗具潛力。
2、然而,純的鉬酸鉍材料的可見光響應范圍相對局限,從而限制了其光催化性能的發揮,構建納米異質結的半導體復合技術是用于拓寬光催化材料可見光響應范圍、提高光催化性能的最常用且有效的方法之一。復合型半導體光催化材料是指將兩種或兩種以上的半導體以某種方式結合在一起所形成的復合粒子。材料經過復合之后,引起結構或者性質發生變化,往往會產生出單相材料不具有的新性能。不同的半導體具有不同的能帶結構,他們復合之后可以使光生電子和空穴更加有效地分離。因此,不同半導體可以復合的前提條件就是各材料之間的能級是否匹配,達到提高可見光的吸收效率,更好的分離光生電子和空穴,增強光催化性能的目的。
技術實現思路
1、針對現有技術的問題,本專利技術提供一種可見光響應的光催化納米復合材料及其制備方法,本
2、本專利技術采用技術方案如下:一種可見光響應的光催化納米復合材料,其為bi2moo6/agvo3復合材料,其中,agvo3為載體,bi2moo6為形成在agvo3上的附著物。
3、進一步地,形成所述bi2moo6/agvo3復合材料中的agvo3使用的原料包括可溶性銀鹽和釩酸鹽,形成所述bi2moo6/agvo3復合材料中的bi2moo6使用的原料包括鉍酸鹽和鉬酸鹽。
4、進一步地,所述bi2moo6/agvo3復合材料中agvo3的質量分數為70wt%~95wt%。優選85wt%。
5、一種光催化納米復合材料的制備方法,包括:
6、步驟1,獲得agvo3納米帶;
7、步驟2,合成bi2moo6/agvo3納米復合材料:
8、步驟2.1,將獲得的agvo3納米帶分散于有機溶劑中,再將鉍酸鹽溶解于該帶有agvo3納米帶的有機溶劑中,獲得溶液a;其中,鉍酸鹽占agvo3納米帶的質量百分數為8-48wt%,優選24%;
9、步驟2.2,將鉬酸鹽溶解于同一種有機溶劑中,獲得溶液b;
10、步驟2.3,將溶液a和溶液b混合,其中鉬酸鹽和鉍酸鹽的摩爾比為1:(1.5~2.5),優選1:2。在加熱條件下充分反應,使得agvo3納米帶作為載體、bi2moo6晶核生長在agvo3納米帶表面,冷卻至室溫后,洗滌、干燥后獲得bi2moo6/agvo3復合材料。
11、由于鉬酸鹽和鉍酸鹽生成bi2moo6的過程較為復雜,可能發生副反應,即原料無法全部生成bi2moo6,有一定的損失,因此,理想狀態下鉬酸鹽和鉍酸鹽摩爾比是1:2。
12、進一步地,步驟2.3中,反應的條件為:在130℃~180℃、封閉容器中反應5h~24h。
13、進一步地,步驟2.3中,所述干燥采用烘干或凍干,所述烘干條件為溫度50~80℃、時間5~10h,所述凍干條件為-80℃至-20℃下凍干8-15h。
14、進一步地,步驟2.1采用的有機溶劑為醇類有機化合物。
15、進一步地,步驟1具體過程:
16、步驟1.1,將agno3水溶液逐滴滴加到nh4vo3水溶液中,調整混合液酸堿度至中性,再避光充分攪拌;
17、步驟1.2,在加熱條件下充分反應,冷卻至室溫后,抽濾、洗滌、干燥,得到agvo3納米帶。
18、進一步地,步驟1.1中,agno3水溶液滴加到nh4vo3水溶液時采用磁力攪拌。磁力攪拌起到加速溶解,均勻溶液的作用。
19、agno3和nh4vo3的反應式如下:
20、nh4vo3+agno3=agvo3↓+nh3↑+hno3。
21、進一步地,步驟1.2,反應前加入超純水,為反應提供多溶劑、更大空間。
22、進一步地,步驟1.2的反應條件為150℃~200℃、封閉容器中反應12h~36h。
23、進一步地,步驟1.2中,所述干燥采用烘干或凍干,所述烘干條件為溫度50~80℃、時間5~10h,所述凍干條件為-80℃至-20℃下凍干8-15h。采用凍干時,溫度較低,有效避免發生不利的副反應,能夠保持化合物活性與穩定性。
24、進一步地,步驟1.2中,采用微孔濾膜進行抽濾。主要是為了過濾掉上清液,得到agvo3沉淀。
25、進一步地,agvo3納米帶分散于有機溶劑時采用超聲分散,微納米材料使用超聲分散的方法,會分散更加均勻。
26、本專利技術具有的有益效果:本申請為一種可見光響應的光催化納米復合材料及其制備方法,采用具有良好可見光催化活性、環境友好特性的納米釩酸銀(agvo3)與bi2moo6進行復合,通過溶劑熱法制備得到bi2moo6/agvo3復合材料,通過構建bi2moo6/agvo3納米異質結,加速光生電子-空穴對的分離,另一方面拓寬光催化材料可見光響應范圍,從而提高材料的光催化性能。
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1.一種可見光響應的光催化納米復合材料,其特征在于,其為Bi2MoO6/AgVO3復合材料,其中,AgVO3為載體,Bi2MoO6為形成在AgVO3上的附著物。
2.根據權利要求1所述的可見光響應的光催化納米復合材料,其特征在于,形成所述Bi2MoO6/AgVO3復合材料中的AgVO3使用的原料包括可溶性銀鹽和釩酸鹽,形成所述Bi2MoO6/AgVO3復合材料中的Bi2MoO6使用的原料包括鉍酸鹽和鉬酸鹽。
3.根據權利要求1所述的可見光響應的光催化納米復合材料,其特征在于,所述Bi2MoO6/AgVO3復合材料中AgVO3的質量分數為70wt%~95wt%。
4.一種光催化納米復合材料的制備方法,所述光催化納米復合材料為權利要求1或2或3所述的可見光響應的光催化納米復合材料,其特征在于,包括:
5.根據權利要求4所述的可見光響應的光催化納米復合材料的制備方法,其特征在于,步驟2.3中,反應的條件為:在130℃~180℃、封閉容器中反應5h~24h。
6.根據權利要求4所述的可見光響應的光催化納米復合材料的制備方法,其特
7.根據權利要求4所述的可見光響應的光催化納米復合材料的制備方法,其特征在于,步驟2.1采用的有機溶劑為醇類有機化合物。
8.根據權利要求4所述的可見光響應的光催化納米復合材料的制備方法,其特征在于,步驟1具體過程:
9.根據權利要求8所述的可見光響應的光催化納米復合材料的制備方法,其特征在于,步驟1.2的反應條件為150℃~200℃、封閉容器中反應12h~36h。
10.根據權利要求8所述的可見光響應的光催化納米復合材料的制備方法,其特征在于,步驟1.2中,所述干燥采用烘干或凍干,所述烘干條件為溫度50~80℃、時間5~10h,或所述凍干條件為-80℃至-20℃下凍干8-15h。
...【技術特征摘要】
1.一種可見光響應的光催化納米復合材料,其特征在于,其為bi2moo6/agvo3復合材料,其中,agvo3為載體,bi2moo6為形成在agvo3上的附著物。
2.根據權利要求1所述的可見光響應的光催化納米復合材料,其特征在于,形成所述bi2moo6/agvo3復合材料中的agvo3使用的原料包括可溶性銀鹽和釩酸鹽,形成所述bi2moo6/agvo3復合材料中的bi2moo6使用的原料包括鉍酸鹽和鉬酸鹽。
3.根據權利要求1所述的可見光響應的光催化納米復合材料,其特征在于,所述bi2moo6/agvo3復合材料中agvo3的質量分數為70wt%~95wt%。
4.一種光催化納米復合材料的制備方法,所述光催化納米復合材料為權利要求1或2或3所述的可見光響應的光催化納米復合材料,其特征在于,包括:
5.根據權利要求4所述的可見光響應的光催化納米復合材料的制備方法,其特征在于,步驟2.3中,反應的條件為:在130℃~180℃、封閉容...
【專利技術屬性】
技術研發人員:陳美玲,張婷,翁紹余,董綺雯,江曉紅,
申請(專利權)人:喜臨門家具股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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