[发明专利]一种磷酸银/磷酸铝复合可见光催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环境污染治理中的光催化技术，具体涉及一种磷酸银/磷酸铝复合可见光催化剂及其制备方法。

技术背景

光催化技术以其易操作、无污染、可直接利用太阳光等优点成为当前太阳能利用的研究热点之一。传统光催化剂二氧化钛以其无毒、稳定、价廉、催化活性好等优点，得到广泛关注。但由于二氧化钛的禁带宽度较宽，需要在波长小于400nm的紫外光的激发下才能显示光催化活性，可以利用的太阳光能量仅占太阳光能量的4%左右。值得注意的是，可见光（400～750nm）占据太阳光总能量的43%，研制和开发高效的可见光光催化材料，拓展太阳光吸收的波长范围，成为目前光催化研究领域的研究热点。磷酸银光催化剂是一种在可见光照射下具有光催化活性的光催化剂，但其光催化活性及稳定性依然需要提高与改善。

以分子筛为载体引入光催化剂半导体材料是目前半导体材料学研究的一个热点。分子筛的规则孔道可以使光催化材料高度分散，同时提高特殊的微环境，有效改善负载的光催化半导体材料的形态和光催化活性等特性。磷酸铝分子筛（AlPO₄-n）是由AO₄和PO₄四面体连接而成，这类分子筛具有特殊的骨架结构，常用来作为催化剂的载体。

目前，尚未见磷酸银/磷酸铝复合可见光催化剂及其制备方法的报道。

发明内容

本发明的目的之一为了提供一种磷酸银/磷酸铝复合可见光催化剂。

本发明的目的之二是提供上述的一种磷酸银/磷酸铝复合可见光催化剂的制备方法。

本发明的技术方案

一种磷酸银/磷酸铝复合可见光催化剂，即可见光催化剂磷酸银（以下简称Ag₃PO₄）负载到磷酸铝（以下简称AlPO₄-5）分子筛上所形成，按Ag₃PO₄：AlPO₄-5分子筛的质量比计算，即Ag₃PO₄：AlPO₄-5分子筛为1.0：0.5-1.5。

上述的一种Ag₃PO₄/AlPO₄-5复合可见光催化剂的制备方法，即首先制备磷酸铝分子筛和银离子的混合溶液，然后再加入磷酸根离子进行搅拌反应后过滤，将所得的滤饼真空干燥即得磷酸银/磷酸铝复合可见光催化剂，具体包括如下步骤：

（1）、将AlPO₄-5分子筛加去离子水，磁力搅拌混合均匀后，得到AlPO₄-5的凝胶液;

其中所用的AlPO₄-5分子筛和去离子水的量，按AlPO₄-5分子筛：去离子为100g：1-3L；

将AgNO₃溶于去离子水中，得到浓度0.05-0.1mol/L的AgNO₃水溶液；

（2）、控制滴加速率为2ml/min速率将浓度0.05-0.1mol/L的AgNO₃水溶液加入到上述AlPO₄-5的凝胶液中，搅拌2h后，控制搅拌转速为1000-2000r/min下加入Na₂HPO₃水溶液，继续搅拌反应2h后，所得的反应液用去离子水进行洗涤3-5次后过滤，所得的滤饼控制温度为80℃真空干燥，即得Ag₃PO₄/AlPO₄-5复合可见光催化剂；

上述所用的Na₂HPO₃水溶液的浓度0.05-0.1mol/L，其加入量，按摩尔比计算，即AgNO₃水溶液中的Ag:Na₂HPO₃为1：0.5-1.5。

上述得到的Ag₃PO₄/AlPO₄-5复合可见光催化剂粉末可用于罗丹明B的可见光催化降解反应。

本发明的有益效果