[发明专利]一种磷酸银光催化剂薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理有机废水的磷酸银光催化剂薄膜的制备方法，属于催化材料制备领域。

背景技术

在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质恶化。

随着生产的发展，来自工农业生产中产生的毒害有机污染物严重威胁着环境和人类的健康，寻求一种新型高效的环境治理技术具有重要的意义。光催化技术因其节能、高效、污染物降解彻底、无二次污染优点，目前已成为一种具有重要应用前景的新兴环境治理技术。近年来，新型高效的可见光光催化剂的研制成为光催化技术中的一个重要研究内容。2010年6月，物质材料研究机构研究人员发现磷酸银具有光催化剂的效果，且光氧化效果是目前已知各种光催化剂的数十倍以上。因其独特的表面物理化学性质和高效的可见光光催化性能，成为研究的热点之一。

但纳米颗粒物容易团聚，团聚后表面积大大减小，效果减弱。需要采用适当的载体或者改变催化剂宏观结构来获得较好的催化效果。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中颗粒物易于团聚导致效果差等不足，提供一种磷酸银光催化剂薄膜的制备方法。

本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤：

1)称取20～24mmol硝酸银，配置成20mmol/L的硝酸银溶液，称取6.6～8mmol磷酸氢二钠，配置成20mmol/L的磷酸氢二钠溶液；

2)将以上两种溶液在350～400转/分钟的转速下混合，形成黄绿色胶状物质，持续搅拌3～4h，在搅拌过程中磷酸氢二钠和硝酸银反应，生成磷酸银胶体；

3)将面积为10～30cm²的石英玻璃水平放置，用刷子蘸取磷酸银胶体刷于石英玻璃一侧表面，待自然晾干后再刷一层，再自然晾干后再刷一层，总共刷4～5次，在石英玻璃一侧表面获得薄薄一层磷酸银颗粒；

4)将石英玻璃放置在燃烧的煤油灯火焰上方烘烤，覆盖有磷酸银的面朝向火焰，直至在磷酸银表面覆盖碳纳米颗粒，制得一种磷酸银光催化剂薄膜。

本发明的有益效果是：

1.该过程中严格控制磷酸氢二钠和硝酸银的浓度在20mmol/L，有利于形成磷酸银胶体，而不是磷酸银沉淀，胶体在水中稳定，不会沉淀，有利于在石英玻璃表面形成磷酸银薄膜。

2.在磷酸银薄膜表面覆盖一层碳质薄膜，可以加快电子传递，获得较好的降解效果。

具体实施方式

以下进一步提供本发明的3个实施例：

实施例1

称取24mmol硝酸银，配置成20mmol/L的硝酸银溶液，称取8mmol磷酸氢二钠，配置成20mmol/L的磷酸氢二钠溶液；将以上两种溶液在400转/分钟的转速下混合，形成黄绿色胶状物质，持续搅拌4h，在搅拌过程中磷酸氢二钠和硝酸银反应，生成磷酸银胶体；将面积为30cm²的石英玻璃水平放置，用刷子蘸取磷酸银胶体刷于石英玻璃一侧表面，待自然晾干后再刷一层，再自然晾干后再刷一层，总共刷5次，在石英玻璃一侧表面获得薄薄一层磷酸银颗粒；将石英玻璃放置在燃烧的煤油灯火焰上方烘烤，覆盖有磷酸银的面朝向火焰，直至在磷酸银表面覆盖碳纳米颗粒，制得磷酸银光催化剂薄膜。

将制得的磷酸银光催化剂薄膜用于处理含酸性大红废水：将该得到的石英玻璃置于待处理50mL浓度为20mg/L的含酸性大红废水中，光照射于石英玻璃表面，透过石英玻璃照射于磷酸银表面，在300W金卤灯照射下，反应40min，脱色率为96.8％。

实施例2

称取20mmol硝酸银，配置成20mmol/L的硝酸银溶液，称取6.6mmol磷酸氢二钠，配置成20mmol/L的磷酸氢二钠溶液；将以上两种溶液在350转/分钟的转速下混合，形成黄绿色胶状物质，持续搅拌3h，在搅拌过程中磷酸氢二钠和硝酸银反应，生成磷酸银胶体；将面积为10cm²的石英玻璃水平放置，用刷子蘸取磷酸银胶体刷于石英玻璃一侧表面，待自然晾干后再刷一层，再自然晾干后再刷一层，总共刷4次，在石英玻璃一侧表面获得薄薄一层磷酸银颗粒；将石英玻璃放置在燃烧的煤油灯火焰上方烘烤，覆盖有磷酸银的面朝向火焰，直至在磷酸银表面覆盖碳纳米颗粒，制得磷酸银光催化剂薄膜。