[发明专利]一种可见光响应的Ag4

说明书

一种可见光响应的Ag₄V₂O₇/g‑C₃N₄光催化材料的制备方法，其步骤如下：（1）将一定质量比例的钒磷酸银（Ag₂VO₂PO₄）和氮化碳（g‑C₃N₄）粉末混合后，分散于20 mL浓度为0.1‑0.25 mol/L的氨水溶液中，搅拌18‑30小时后，经离心分离、洗涤、干燥，即可得Ag₄V₂O₇/g‑C₃N₄可见光响应的光催化材料。该制备方法简单新颖，样品没有杂相，具有优异的可见光光催化性能。

技术领域

本发明涉及光催化剂的无机合成领域，一种采用腐蚀法制备可见光响应的Ag₄V₂O₇/g-C₃N₄光催化材料的制备方法。

背景技术

随着工业的发展，环境问题、能源短缺已经成为人类所面临的重大问题。太阳能作为世界上一种可再生的能源，在作为环境治理上吸引了极大的关注。如何高效、绿色地利用太阳能解决水污染问题成为目前的研究热点。其中，以二氧化钛、氧化锌为代表的半导体材料具有光催化活性高、稳定性好、无毒性、成本低等优点，成为光催化领域的研究热点，可广泛应用于污水处理和空气净化。然而，这些材料禁带宽度大(3.0eV)，只能响应太阳光中的紫外光。这极大的限制了对太阳光的吸收利用，因此扩宽光催化材料的响应波长范围、提高对可见光的利用是目前光催化研究领域的热点，也是走向实际应用的关键。

为了提高半导体光催化剂的光吸收和对太阳能的利用，研发工作者开发了大量的可见光响应的光催化材料。钒酸银材料近来由于具有极好的电化学性能和光催化性能而被广泛应用于锂离子电池和光催化领域。在钒酸银系列化合物中，Ag₄V₂O₇也是一种具有很好应用前景的可见光催化剂。

但是根据目前的研究结果发现，Ag₄V₂O₇不易合成得到纯相，经常得到的是混合相，这极大影响了它的可见光催化性能，所以如何得到纯相Ag₄V₂O₇成为研究的热点。另外，由于高的电子空穴复合比例，也降低了Ag₄V₂O₇的光催化性能，也需要进一步降低Ag₄V₂O₇中光生电子空穴的复合机率，研究表明构建异质结可以有效抑制半导体材料中光生电荷的复合，从而极大地提高了光催化性能。

针对此种问题，本发明提供了一种可见光响应的Ag₄V₂O₇/g-C₃N₄光催化材料的制备方法。该方法是通过简单的氨水腐蚀制得Ag₄V₂O₇/g-C₃N₄，所得复合材料具有优异的可见光光催化性能。

发明内容

本发明的目的在于解决当前光催化领域中极大制约光催化效果的光生载流子复合率高，量子效率低的问题，而开发的一种腐蚀法原位合成制备高效的Ag₄V₂O₇/g-C₃N₄可见光催化材料，并将该催化剂应用在可见光催化处理有机污染物方面。解决了该方法没有用到稀贵原料，成本低；并且该方法过程简单，易于操作，可用于大批量生产；该方法制得的复合材料，具有优异的红外光光催化性能，在污水处理和有机物富集等领域有着广阔应用前景。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：