[发明专利]Ag3PO4/TiOF2复合光催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光催化剂的制备方法，尤其涉及一种Ag₃PO₄/TiOF₂复合光催化剂的制备方法。

背景技术

近几年，环境污染问题已严重影响到人类的身体健康。光催化技术可用来降解污染物，从而净化环境。以TiO₂为代表的传统光催化材料，由于宽的带隙，导致其不能吸收利用占太阳光能量45%的可见光。因此，人们努力开发新的可见光响应的光催化新材料。最近，叶金花课题组发现Ag₃PO₄是一种新型可见光响应光催化材料，其光催化活性是目前所知的氮掺杂氧化钛光催化剂的十几倍且远高于此前发现的其它可见光响应光催化材料；然而，Ag₃PO₄的光催化循环稳定性较差，具体表现为在光催化反应过程中，Ag₃PO₄会发生光腐蚀而分解出Ag单质，限制了其实际应用（Z. Yi et al., Nat. Mater., 9 (2010) 559-564）。

授权号为CN 102151577 B的中国专利公布了一种Ag₃PO₄/Mg-Al LDO可见光复合光催化剂，该发明保留了镁铝层状双氢氧化物Mg-Al LDO本身吸附性能强的特点，同时具备了较高的可见光催化活性，然而，该方法没有解决Ag₃PO₄自身光腐蚀的问题。申请号为201210198243.1的中国专利公开了一种AgX/Ag₃PO₄异质结膜可见光催化材料，制备的异质结膜可进一步提高Ag₃PO₄的光催化活性，但是该方法无法解决Ag₃PO₄自身光腐蚀的问题。申请号为201210433639.X的中国专利公开了一种通过将有机聚合物聚苯胺与Ag₃PO₄复合而降低Ag₃PO₄光腐蚀性的方法，并且链状聚苯胺可以作为纳米Ag₃PO₄粒子的载体，可以有效防止纳米粒子团聚；然而聚苯胺毕竟是一种有机物，在光催化反应过程中，聚苯胺自身不可避免的会发生分解。申请号为201210198246.5的中国专利公布了一种Ag/Ag₃PO₄复合光催化剂的制备方法，所制的Ag/Ag₃PO₄复合光催化剂量子效率高且光稳定性好，但Ag在光催化反应过程中容易氧化为Ag₂O，生成的Ag₂O会遮蔽光，影响光催化活性。申请号为201210209470.X的中国专利公开了一种复合可见光催化剂Ag₃PO₄/Zn₃(PO₄)₂，这种Zn₃(PO₄)₂负载Ag₃PO₄的复合材料，其微观结构呈层状薄片组装成的牡丹花状，具有高效的可见光催化降解效果，但该复合材料仍然不能解决Ag₃PO₄的光腐蚀特性。申请号为201310455691.X的中国专利公开了一种C₃N₄/Ag₃PO₄可见光催化材料的制备及其应用的方法，利用H₂O₂对C₃N₄/Ag₃PO₄光催化材料进行处理，即可恢复其光催化活性，从而达到循环利用的目的，但是这种方法需要从外界加入H₂O₂，增加了工艺过程及复杂度。申请号为201210308436.8的中国专利公布了一种Ag₂S/Ag₃PO₄复合光催化剂的制备方法，制得的Ag₂S/Ag₃PO₄复合光催化剂可获得比纯Ag₃PO₄明显高的光催化活性，但这种复合光催化剂并不能改善Ag₃PO₄的光催化稳定性。