[发明专利]Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可见光光催化剂的制备方法，具体的说是一种高效稳定的Ag₂CO₃/SrCO₃可见光光催化剂及其制备方法。

背景技术

环境污染和能源危机已逐渐危及人类的生存。光催化技术被认为是解决能源和环境问题最有效、最具有前景的方法。TiO₂具有高效、无毒、化学性质稳定等优点，是目前研究最广泛的光催化剂。但TiO₂不能被可见光激活。通过掺杂改性，或与窄带半导体复合等方法能改善TiO₂对可见光的响应，但其可见光活性仍然很低，距离实际应用还有很大距离。因此有必要开发具有高可见光活性的新型光催化剂。

Ag₂CO₃具有很强的可见光光催化活性，在环境污染治理和清洁能源转换等领域的应用前景十分广阔。然而，在光催化降解过程中，Ag₂CO₃易被光腐蚀，Ag₂CO₃的银离子易被光生电子还原为银，导致催化剂活性逐渐下降，严重制约了其实际应用。因此，提高Ag₂CO₃的光稳定性是一个重要的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效稳定的Ag₂CO₃/SrCO₃可见光光催化剂及其制备方法，具有工艺简单、成本低和高效、稳定的特点。

本发明所采用的具体方法如下：         

包括下述步骤：

（1）将AgNO₃溶于水中，配制为AgNO₃溶液；

（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将氨水加入上述（1）所制得的AgNO₃溶液中，至溶液透明；

（3）将Sr(NO₃)₂加入到上述（2）溶液中，搅拌30～60分钟；

（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na₂CO₃，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag₂CO₃/SrCO₃可见光光催化剂。

上述技术方案中：步骤（1）中，AgNO₃所配制的溶液浓度为0.05～0.2摩尔/升。

步骤（2）中，加入氨水溶液的浓度为0.5～1摩尔/升。

步骤（2）与（3）中，AgNO₃与Sr(NO₃)₂的摩尔比为1：0.5～1:5。

步骤（1）～（4）中，AgNO₃与Sr(NO₃)₂的总摩尔量与Na₂CO₃的摩尔量之比为1:3～1:5。

本发明与现有技术相比，具有如下显著优势，由于Ag₂CO₃与SrCO₃形成了异质结，光催化过程中，Ag₂CO₃产生的光生电子容易转移到SrCO₃上，使得光生电子不再还原银离子，从而大大提高了光催化剂的稳定性。同时，异质结促进了光生载流子的分离，从而提高了光催化剂的光催化效率。该方法只运用一些简单的溶解、混合和洗涤等步骤，操作简单，设备要求低，因而成本低。

具体实施方式

实施例1：以制备1Kg成品计：

制备方法分以下步骤实施：

（1）将AgNO₃ 340g，计2摩尔，溶于40升水中，配制成为AgNO₃溶液；（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将20升浓度为0.5摩尔/升的氨水加入上述（1）所制得的AgNO₃溶液中，至溶液透明；（3）将Sr(NO₃)₂ 1055g，计5摩尔，加入到上述（2）溶液中，搅拌30分钟；（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na₂CO₃ 3710g，计35摩尔，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag₂CO₃/SrCO₃可见光光催化剂成品1kg。