[发明专利]一种可见光响应的磷酸银复合光催化剂及制备与应用

说明书

本发明属于光催化材料技术领域，公开了一种可见光响应的磷酸银复合光催化剂及制备与应用。所述制备方法包括以下制备步骤：将十六烷基三甲基溴化铵、磷酸二氢铵、硅酸钠加入水中，搅拌混合均匀得到混合液，再将硝酸银溶液滴加到上述混合液中搅拌反应，所得产物经离心、洗涤、干燥，即得一种可见光响应的磷酸银复合光催化剂。本发明的复合光催化剂还可通过加入聚噻吩，进一步增强了催化剂的光催化降解效果。本发明的制备方法简单、环保，有利于规模化生产；所得产物对罗丹明B具有良好的光催化降解特性，在可见光条件下降解有机染料污染物方面具有很大的开发与应用前景。

技术领域

本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种可见光响应的磷酸银复合光催化剂及制备与应用。

背景技术

光催化技术是一种绿色高级氧化技术，在环境污染治理领域和能源开发方面有着广泛的研究和应用。传统TiO2光催化剂具备廉价无毒、化学性质稳定、抗光腐蚀性强及氧化能力高等优势，是被研究得最透彻，应用得最广泛的光催化剂，然而它只能吸收太阳光中波长小于380nm的紫外光，对太阳光的利用率很低。因此，研究新型、高效可见光响应型光催化剂成为这几年来光催化领域的研究热点。

Ag3PO4光催化剂是近些年最新发现的一种在可见光下具有非常强的光催化能力的催化剂，它可以吸收波长小于530nm的太阳光，并且在可见光下的量子产率高达90％以上，在可见光光催化方面具有巨大的潜力。然而，磷酸银微溶于水，极大地降低了它在光催化过程中结构的稳定性。而且，磷酸银在实际应用中如果没有牺牲试剂存在时，会发生光化学腐蚀而产生银单质。黑色的银单质会附着在Ag3PO4颗粒的表面，从而阻止对可见光的吸收，降低光催化性能。因此，提高其活性和稳定性是当前面临的严峻挑战。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种可见光响应的磷酸银复合光催化剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的可见光响应的磷酸银复合光催化剂。

本发明的再一目的在于提供上述可见光响应的磷酸银复合光催化剂在催化降解有机污染物，如罗丹明B等物质中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种可见光响应的磷酸银复合光催化剂的制备方法，包括以下制备步骤：

将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、硅酸钠(Na2SiO3)加入水中，搅拌混合均匀得到混合液，再将硝酸银溶液滴加到上述混合液中搅拌反应，所得产物经离心、洗涤、干燥，即得一种可见光响应的磷酸银复合光催化剂。

所述混合液中还可进一步加入聚噻吩，增强了催化剂的光催化降解效果；所述聚噻吩的加入量为硝酸银质量的0.5％～1.5％。

优选地，所述的聚噻吩通过如下方法制备：将噻吩单体分散于三氯甲烷，以无水三氯化铁为引发剂加入上述混合液中，室温条件下持续搅拌24h，再将混合液以1mol/L盐酸过滤、冲洗，最后以甲醇和蒸馏水交替洗涤，直至洗涤液变为无色，将所得红棕色固体置于60℃真空干燥箱中干燥24h，即得高分子导电聚合物聚噻吩。

优选地，所述十六烷基三甲基溴化铵、磷酸二氢铵和硅酸钠的质量比为0.034:0.1725:0.17。

优选地，所述硝酸银溶液的浓度为0.034g/mL。