[发明专利]可见光催化剂AgBr/Ag多孔复合微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及一种可见光催化剂AgBr/Ag多孔复合微球的制备方法。

背景技术

近年来，环境污染对人体造成极大的伤害，直接危害着人们的健康。而光催化技术是近30年来迅速发展的一种治理环境污染的有效方法。目前，由于TiO₂具有无毒、氧化能力强、廉价等优点是主要应用于治理环境的光催化材料。然而，由于TiO₂的带隙较宽 (约3.2 eV)，仅能吸收波长小于380 nm的紫外光，而在太阳光中，紫外光只占太阳光的4% 左右，可见光却占到45% 左右，TiO₂本身的性质限制了其作为光催化剂的实际应用。因此，探索高效的、具有可见光响应的光催化剂是目前光催化领域研究的重点。

近几年，贵金属由于具有很强的可见等离子体共振效应，能够增强光催化剂的可见吸收，已成为光催化领域的研究热点。Ag/AgX（X=Cl, Br, I）等离子体光催化剂已被证明具有较高的可见光催化活性。为了获得具有良好催化活性的Ag/AgX（X=Cl, Br, I）材料，发展简单、便捷、高效、绿色的合成方法是重要的环节之一。自从黄柏标等人利用离子交换-光致还原法制备了Ag/AgCl 光催化材料后(Wang, P.; Huang, B. B.; Qin, X. Y.; Zhang, X. Y.; Dai, Y.; Wei, J. Y.; Whangbo, M. H. Ag@AgCl: A Highly Efficient and Stable Photocatalyst Active Under Visible Light. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7931-7933)，国内外研究者发展了各种制备方法制备不同形貌的银/卤化银，其中模板方法由于其模板的导向作用，易于控制产物形貌而深得研究者的关注。比如：Bi等利用在位氧化的方法获得了Ag/AgCl 核壳结构的纳米线(Bi, Y.; Ye, J. In Situ Oxidation Synthesis of Ag/AgCl Core-Shell Nanowires and their Photocatalytic Properties. Chem. Commun. 2009,, 6551-6553). Tang等利用牺牲NaCl模板的方法制备了Ag/AgCl 立方笼状结构(Tang, Y.; Dong, Z.; Chen, Z.; Jiang, Z.; Xing, G.; Li, A. K. P.; Zhang, Y.; Sum, T. C.; Li, S.; Chen, X. Efficient Ag@AgCl Cubic Cage Photocatalysts Profit from Ultrafast Plasmon-Induced Electron Transfer Processes. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 2932-2940)。黄等还利用BiOBr纳米片作为前驱体，与 AgNO₃溶液通过离子交换，在纳米片上沉积得到AgBr/BiOBr复合物(Cheng, H. F.; Huang, B. B.; Wang, P.; Wang, Z. Y.; Lou, Z. Z.; Wang, J. P.; Qin, X. Y.; Zhang, X. Y.; Dai, Y. In Situ Ion Exchange Synthesis of the Novel Ag/AgBr/BiOBr Hybrid with Highly Efficient Decontamination of Pollutants. Chem. Commun.2011, 47, 7054 ?7056)，尽管该类方法在制备Ag/AgX（X=Cl, Br, I）材料方面做出了突出的贡献，但其制备过程较为耗时，光或热还原过程是不可避免的，此外，单质Ag的量也很难控制。因此，如何通过改变制备过程中的各种参数，实现离子交换反应的快速发生及银量可控，发展低成本绿色的制备方法是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、可在室温下进行的可见光催化剂AgBr/Ag多孔复合微球的制备方法。