[发明专利]一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂及制备方法

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，具体是一种较高光催化活性的磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂及制备方法。

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，但由于其合成原料中需要大量使用贵金属银，其生产成本高昂。而且在光催化过程中磷酸银会发生严重的自分解，光催化活性降低显著。

发明内容

本发明的目的之一是为了解决上述的磷酸银光催化剂生产成本高昂，在光催化过程中严重的自分解，光催化活性降低显著等技术问题提供一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂，该催化剂具有较高的光催化活性。

本发明的目的之二在于提供上述的一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂的制备方法。该制备方法简单易行、不需要复杂昂贵的设备、合成条件温和。

本发明的技术方案

一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂，由可见光光催化剂磷酸银负载到氧空穴型二氧化钛上所形成，其中磷酸银和氧空穴型二氧化钛按质量比计算，即磷酸银：氧空穴型二氧化钛为1.0：0.015-2.0。

上述的一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂的制备方法，具体包括如下步骤： 

（1）、将二氧化钛加入到烧杯中，然后加入三氟甲苯和苯甲醇，用波长365nm的紫外光照射反应8h,所得的反应物依次用无水乙醇和去离子水洗涤分别洗涤3-5次后，然后控制压力为-0.1MPa温度为60℃进行真空干燥24小时，然后研磨成粉末，即得氧空穴型二氧化钛，即OV-TiO₂；

上述反应所用的二氧化钛、三氟甲苯和苯甲醇的用量，按二氧化钛：三氟甲苯：苯甲醇为1g：60ml：8mmol的比例计算；

所述的二氧化钛为德固赛P25型；

（2）、将步骤（1）所得的氧空穴型二氧化钛溶于无水乙醇中，得到浓度为2.22g/L的氧空穴型二氧化钛乙醇溶液，然后加入AgNO₃，无光条件下磁力搅拌60min后，在持续搅拌条件下控制滴加速度在2ml/min下把浓度为1.79g/L的Na₂HPO₄·12H₂O水溶液逐滴加入，滴加完成后再搅拌5h后，抽滤、所得的滤饼用无水乙醇洗涤3-5次，然后控制压力为-0.1MPa，温度为60℃真空干燥24h，即得磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂，即Ag₃PO₄/OV-TiO₂复合光催化剂；

AgNO₃、Na₂HPO₄·12H₂O、氧空穴型二氧化钛的用量，按AgNO₃、Na₂HPO₄·12H₂O、氧空穴型二氧化钛的摩尔比计算，即AgNO₃：Na₂HPO₄·12H₂O：氧空穴型二氧化钛为6:1:5的比例计算。

上述的一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂用于光催化降解有机污染物罗丹明B，并且具有较高的催化活性。

本发明的有益效果

本发明的一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂，由于磷酸银颗粒负载到氧缺陷型二氧化钛上因此该复合催化剂中显著降低了贵金属银的使用量，这对降低使用成本有巨大意义。

进一步，本发明的一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂的制备方法具有简单易行，有利于大规模的推广等特点。

进一步，本发明的一种磷酸银/氧缺陷型二氧化钛复合光催化剂光催化降解有机污染物罗丹明B的反应活性较高。

附图说明