[发明专利]一种银/氯化银复合颗粒的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种银/氯化银复合颗粒的制备方法，属于银/氯化银复合颗粒及光催化剂制备技术领域。

背景技术

随着工业化和全球化的进展，有机污染物不断地影响着人们的生活。最近人们对AgCl的研究已从过去作为感光材料向催化剂材料进行转变，AgCl也可以在近紫外光照射的条件下产生电子和空穴，用于降解有机物或光解水产生H₂和O₂。AgCl与Ag形成复合异质结构之后，降低AgCl的带隙能，使其更有效的利用光源，增强光催化活性。Ye（Chem. Commun., 2009, 6551-6553）课题组的研究表明Ag与AgCl复合异质结构的光催化性能优于单纯的AgCl。Chen（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2012, 4, 6386-6392）课题组的研究说明块状Ag与AgCl复合异质结构的光催化性能优于球形的结构，特别是Ag与AgCl的复合材料在有机物的降解及其光解水等领域具有广阔的应用前景，但关于这种复合材料的研究报道较少，通常制备这种复合材料需要利用表面活性剂，存在操作方法复杂、表面活性剂的存在降低了制得的异质结构界面处的电子迁移速率等缺点，对异质结构的工业化生产和性能造成影响。

发明内容

针对现今合成方法中存在的不足，本发明提供了一种在室温下醇溶液中制备Ag/AgCl复合颗粒的方法及所得产品，该方法操作简便，未使用表面活性剂，制备的产品催化效果好，在光催化降解有机污染物及光解水制氢等领域具有潜在的应用价值。

本发明首先利用碱的醇溶液与硝酸银的醇溶液混合制备银颗粒，用XRD证明获得的产物为Ag，然后使用卤化物变价金属盐与银颗粒反应制备Ag/AgCl复合颗粒，所得的复合颗粒粒度在300nm以下，用扫描电镜对样品做EDS分析，线扫描结果显示，Ag、AgCl成分均匀的分布在颗粒中。本发明不使用表面活性剂，制成的复合颗粒聚集在一起呈多孔疏松状，有利于催化活性的提高，如图2-5所示。本方法由于没有使用任何表面活性剂，使得在复合结构中电子迁移效率提高，材料的光催化性能得到改善。此外，这种高效的合成方法具有成本低，操作简单、合成温度低等优点，而且制备过程可重复性好，容易控制。

具体技术方案如下：

一种银/氯化银复合颗粒的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将硝酸银和碱分别用醇溶解，配成透明均匀的硝酸银醇溶液和碱醇溶液，备用；将卤化物变价金属盐用乙醇溶解，搅拌得到透明均匀的溶液，备用；

（2）取硝酸银醇溶液和碱醇溶液，混合搅拌均匀，得银颗粒的醇溶液；

（3）取卤化物变价金属盐溶液，室温下逐滴加入到步骤（2）的溶液中，搅拌反应，将部分银转换成氯化银；

（4）反应结束后，经离心分离、洗涤，得银/氯化银复合颗粒。

上述步骤（1）中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，所述醇为甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇。

上述步骤（1）中，硝酸银醇溶液的浓度为23.5 mmol/L左右，碱醇溶液的浓度为37.5 mmol/L左右，卤化物变价金属盐溶液的浓度为0.47 mmol/L -46.5 mmol/L。

上述步骤（2）中，硝酸银与碱的摩尔比为1 : 1～3。

上述步骤（3）中，所述卤化物变价金属盐为FeCl₃、CuCl₂、SnCl₄或者是它们的结晶水化合物。变价金属盐的作用是将部分银转换成氯化银，加入非变价的金属卤化盐如NaCl、MgCl₂等，不能将得到的Ag颗粒原位氧化置换成AgCl。 

上述步骤（3）中，溶液中的硝酸银与滴入到溶液中的卤化物变价金属盐的摩尔比为1:0.01~0.99，优选1:0.1-0.9，最优选1:0.5或1:0.8。

上述制备方法中，所得银/氯化银复合颗粒中，氯化银的物质的量含量为整个复合颗粒的1%-99%，优选为10-90%，最优选为50%或80%。

上述制备方法中，所得银/氯化银复合颗粒粒度范围是30～300 nm，优选50-100 nm。