[发明专利]一种核壳型氧化银/银光催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染控制新材料的开发，尤其涉及一种核壳型氧化银/银光催化剂的制备方法。

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。

氧化银(Ag₂O)是一种p型半导体，其带隙能为1.46eV，在可见光区内有较强的光吸收，是一种高活性和高选择性的窄带隙光催化剂。但是氧化银在光照后导带产生的光电子会将Ag⁺还原成Ag_n单质簇，而价带的空穴会氧化晶格中的O^2-释放O₂，所以会产生催化剂本身的光腐蚀现象。同时氧化银纳米粒子中的银离子将和残留的一部分氧结合，其晶格将发生重构，从而产生各种类似分子的光解发光中心。光解中心的出现将在氧化银的禁带中引入若干缺陷能级，从而使得氧化银纳米粒子利用光子效率提高。在光腐蚀的过程中，当单质银和氧化银的相对含量达到一定值时，后续会保持稳定性。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中氧化银结构单一的不足，提供一种核壳型氧化银/银光催化剂的制备方法。

本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤：

将1～4g十六烷基三甲基溴化铵溶解到20mL甲苯中，加入4～5g过80～100目筛的氧化银粉末，超声分散20～100min，加入5～20mL水，在400～600转/分钟的转速下加入0.5～1g硼氢化钠，继续搅拌4～8min，沉淀分离，得到一种核壳型氧化银/银光催化剂。

本发明的优点是：氧化银既作为制备银单质的前驱体又作为载体提供支撑纳米颗粒成核、生长的活性位功能，表面活性剂控制纳米颗粒的生长作为模板功能，向含有支撑-模板双功能微观反应环境的混合物中加入还原剂，在其表面部分还原，制得内核为氧化银表面是银的核壳型催化剂，同时氧化银/银之间有协同作用，能更好的促进催化作用。

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

将4g十六烷基三甲基溴化铵溶解到20mL甲苯中，加入5g过100目筛的氧化银粉末，超声分散100min，加入20mL水，在600转/分钟的转速下加入1g硼氢化钠，继续搅拌8min，沉淀分离，得到一种核壳型氧化银/银光催化剂。

将制得的核壳型氧化银/银光催化剂用于处理含酸性大红废水：将得到的核壳型氧化银/银光催化剂置于待处理50mL浓度为20mg/L的含酸性大红废水中，在300W金卤灯照射下，反应40min，脱色率为94.2％。

实施例2

将1g十六烷基三甲基溴化铵溶解到20mL甲苯中，加入4g过80目筛的氧化银粉末，超声分散20min，加入5mL水，在400转/分钟的转速下加入0.5g硼氢化钠，继续搅拌4min，沉淀分离，得到一种核壳型氧化银/银光催化剂。

将制得的核壳型氧化银/银光催化剂用于处理含亚甲基蓝废水：将得到的核壳型氧化银/银光催化剂置于待处理50mL浓度为20mg/L的含亚甲基蓝废水中，在300W金卤灯照射下，反应40min，脱色率为95.1％。

实施例3

将3g十六烷基三甲基溴化铵溶解到20mL甲苯中，加入5g过80目筛的氧化银粉末，超声分散80min，加入10mL水，在600转/分钟的转速下加入0.8g硼氢化钠，继续搅拌8min，沉淀分离，得到一种核壳型氧化银/银光催化剂。

将制得的核壳型氧化银/银光催化剂用于处理含罗丹明B废水：将得到的核壳型氧化银/银光催化剂置于待处理50mL浓度为20mg/L的含罗丹明B废水中，在300W金卤灯照射下，反应40min，脱色率为97.5％。