[发明专利]新型可见光催化剂磷酸银及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环境治理中的光催化技术，具体是一种新型可见光催化剂磷酸银及其制备方法。 

技术背景

利用光催化消除和降解污染物是当前最活跃的研究领域之一，人们研究开发了许多半导体光催化剂。其中，纳米TiO₂以其价廉、无毒、稳定性高、催化性能好，能再循环利用等优点，得到了广泛关注。但是由于锐钛矿型TiO₂，的禁带宽度较宽，需在λ＜387.5nm的紫外光的激发下才能显示催化活性，而太阳光中紫外光区的能量不到总能量的5％，而能量较低的可见光占总能量的大部分。因此，开发新型可见光光催化剂，拓展太阳光吸收的波长范围，提高太阳能利用率，成为目前光催化研究的热点方向。 

发明内容

本发明的目的是提供一种新型可见光催化剂Ag₃PO₄及其制备方法，本发明解决现有技术中TiO₂禁带宽度大、不吸收可见光的弱点等问题，将Ag₃PO₄应用于光催化领域，并且制备方法简单易行、不需要复杂昂贵的设备、合成条件温和。 

本发明的新型可见光催化剂Ag₃PO₄，其特征在于：所述催化剂为非TiO2催化剂，是一种新型的可见光催化剂。 

本发明的新型可见光催化剂Ag₃PO₄的制备方法，其特征在于：所述催化剂的制备步骤分为两步：步骤(1)：银氨溶液的制备；步骤(2)：往银氨溶液中加入NaH₂PO₄，制得Ag₃PO₄催化剂。 

本发明的显著优点在于： 

本发明首次将Ag₃PO₄应用于光催化领域，其禁带宽度较小，可以吸收可见光，是一种新型的可见光催化剂，能高效地进行光催化反应。 

本发明在制备过程中用银氨溶液代替了硝酸银溶液作为制备光催化剂的银源，减慢了银离子和磷酸根反应的速度，可以得到颗粒小的Ag₃PO₄，有利于Ag₃PO₄光催化活性的提高。 

本发明的制备方法简单易行，有利于大规模的推广。 

附图说明：

图1是本发明的Ag₃PO₄的X射线衍射(XRD)图。 

图2是本发明的Ag₃PO₄的紫外-可见漫反射图。 

图3是本发明的Ag₃PO₄的作为光催化降解罗丹明B，曲线a为没有催化剂时的罗丹明B光降解情况，曲线b是有光催化剂时罗丹明B的光降解情况。 

具体实施方式

本发明的制备步骤如下： 

(1)银氨溶液的制备步骤为：将0.05-0.50mol硝酸银固体溶于200mL去离子水中，搅拌10分钟，得到200mL浓度为0.25-2.5mol/L的硝酸银溶液；另取1～10mL浓度为25.0w％的浓氨水，加入去离子水稀释到50mL，将制得的氨水溶液缓慢滴入上述硝酸银溶液中，当溶液的颜色刚好变为无色时，停止滴加，继续搅拌10分钟，得到无色透明的浓度为0.2～2.0mol/L的银氨溶液； 

(2)将0.02～0.2mol磷酸二氢钠固体溶于100mL去离子水中，搅拌10分钟，得到100ml浓度为0.2～2.0mol/L的磷酸二氢钠溶液并将其转移到滴液漏斗中，缓慢的滴入上述所得的250mL浓度为0.2～2.0mol/L的银氨溶液中，得到黄色浑浊液，滴加完毕后继续搅拌5-6小时，将浑浊液离心、洗涤、60℃烘干、研磨得到黄色的磷酸银粉末。 

在上述反应过程中，磷酸二氢钠溶液中的磷酸二氢钠含量与银氨溶液的银氨含量的摩尔比为3。 

以下是本发明的几个实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。 

实施例1 

新型可见光催化剂的制备