[发明专利]一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法

说明书

一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，它涉及一种纳米复合光催化剂的制备方法。本发明的目的是要解决现有的光催化剂存在可见光条件下对有机物降解效率低的问题。制备方法：一、制备钛酸锶纳米线；二、复合得到具有纳米异质结的一维Ag₃PO₄@SrTiO₃纳米线复合光催化剂。优点：在可见光源下降解35min内，对亚甲基蓝的降解效果最高达到98％以上。本发明具有纳米异质结的一维Ag₃PO₄@SrTiO₃纳米线复合光催化剂作为可见光催化剂降解有机物。

技术领域

本发明涉及一种纳米复合光催化剂的制备方法。

背景技术

经济快速发展的同时也给人类生存的环境带来了巨大的压力。大量的生活污水、农业污水和工业废水直接或间接排放到天然水体中，对人类的健康造成了极大的危害。其中印染废水成为水资源严重污染源之一，这些印染废水如果不经处理直接排放，不但会造成严重的环境污染，而且会通过饮水和食物链的传递威胁到人体健康。

光催化技术作为一种环境友好降解技术，又因其具有处理有机废水速率快、成本低廉等优点受到了各国研究机构及学者的青睐。光催化技术是利用半导体物质在光照条件下产生的光生电子和空穴，空穴可以和水、氢氧根等发生反应生成羟基自由基，羟基自由基可以氧化有机物使其发生降解。常用的光催化剂有ZnO、ZnS、TiO₂、SrTiO₃等，但是以上几种常用的光催化剂因其自身禁带宽度的限制只能利用太阳光成分中的紫外光进行光催化降解有机污染物，但紫外光成分仅占太阳光成分5％左右，因此，直接利用太阳光降低处理成本的诉求就很难实现。因此，越来越多的研究者致力于对上述光催化剂进行修饰改性，使其可以利用太阳光中可见光成分低成本且高效的处理有机废水中的污染物，所以，开发可见光响应型的新型光催化剂对于解决印染废水中难降解有机污染物的污染具有重要的应用价值。例如：用SrTiO₃纳米球来修饰Ag₃PO₄多面体形成光催化剂制备O₂，将该光催化剂200mg放入180mL,0.02M AgNO₃溶液,然后在可见光照射150min后产生氧气1316μmol g_cat^-1(Xiangjiu Guan,Liejin Guo.Cocatalytic Effect of SrTiO₃ on Ag₃PO₄ towardEnhanced Photocatalytic Water Oxidation,ACS Catalysis,2014,4,3020-3026.)，还有采用高分子聚合物模板来制备SrTiO₃/Ag/Ag₃PO₄光催化剂(Chenxi Zhang,Kai Yu,YajunFeng,et al.Novel 3DOM-SrTiO₃/Ag/Ag₃PO₄ ternary Z-scheme photocatalysts withremarkably improved activity and durability for contaminant degradation,Applied Catalysis B:Environmental 2017,210,77–87.)，但是现有的光催化剂存在可见光条件下对有机物降解效率低的问题。

发明内容

本发明的目的是要解决现有的光催化剂存在可见光条件下对有机物降解效率低的问题，而提供一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法。

一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备钛酸锶纳米线：