[发明专利]一种光催化剂的制备方法及适用于该制备方法的设备

说明书

技术领域

本发明主要涉及光催化剂的制备，具体是一种光催化剂的制备方法及适用于该制备方法的设备。

背景技术

自从人们证实氧化银被光线照射后,形成的Ag@Ag₂O体系具有很好的稳定性和催化活性,氧化银作为一种新型光催化剂,成为了在光催化领域中的一大研究热点。氧化银作为催化剂在有机反应领域逐渐被认可，它需要的反应条件温和，产率比一般催化剂高，选择性好等优点在有机物的氧化反应、还原反应和偶联反应等反应中发挥着越来越不可缺少的作用，氧化银光催化反应是在晶体表面进行的,氧化银颗粒度越小越有利于增加氧化银的表面积，然而,晶体生长过程中,活性面生长较快,这一规律使得能量较低的非活性面占据了晶体的主要表面积。

氧化银的主要制备方法是将硝酸银溶液滴加到氢氧化钠溶液中的方法，得到氧化银沉淀后，经过洗涤、分离和干燥得到氧化银成品，但是产品的粒径一般在微米级尺寸，为了实现反应物低浓度参加反应，通常采用单注慢速滴加的方法，这虽然在一定程度上降低了其中一种反应物的浓度，有利于降低氧化银粒子的生长速度，但是不能同时使两种反应物均以低浓度反应，不能最大幅度地降低粒子的生长速度，且缺乏相应的配套装置辅助解决反应物浓度问题，最终导致生成的颗粒较大，难以满足应用领域对氧化银颗粒度越小越好的要求。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种光催化剂的制备方法及适用于该制备方法的设备，得到的氧化银颗粒稳定、分散性好、粒径小且分布均匀。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种光催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将硝酸银溶于蒸馏水中，配制成0.1mol/L的硝酸银溶液，注入容器A；

(2)将氢氧化钠溶于蒸馏水中，配制成2mol/L的氢氧化钠溶液，注入容器B；

(3)在不断搅拌的情况下，向容器A中缓慢滴加氨水，有黄褐色沉淀生成，继续滴加氨水，黄褐色沉淀消失，溶液变透明；或在不断搅拌的情况下，向容器A中缓慢滴加醋酸铵溶液，有白色沉淀生成；

(4)将容器A中的液体和容器B中的液体在不断搅拌的情况下同时注入盛有蒸馏水的容器C；

(5)容器C中的液体，在1800～2000rpm的转速下反应，然后转入容器D在100-400rpm的转速下继续反应25-40分钟后，静置8-15小时进行过滤，得到的沉淀为氧化银；

(6)将沉淀先后经蒸馏水、无水乙醇进行水洗、醇洗后，在干燥箱内于55-60℃下干燥8-14小时，得到平均粒径为15～40纳米的氧化银粒子。

适用于上述光催化剂的制备方法的设备，包括第一立柱，所述第一立柱的左右两侧分别设置第一支撑板、第二支撑板，所述第一立柱的顶端设置第三支撑板，所述第三支撑板的两端均设置第二立柱，所述第二立柱的另一端与第一支撑板或第二支撑板连接，所述第三支撑板远离立柱的一侧设置容器A、容器B，所述靠近第一立柱的一侧相对位于容器A、容器B之间设置支撑管，所述支撑管通过第一连接管与容器A、容器B连通，所述支撑管的底端设置容器C，所述支撑管相对位于容器C的上方设置注水管，所述第三支撑板上设置第一搅拌器，所述第一搅拌器的搅拌桨a伸入容器C，所述第二支撑板上设置容器D，所述容器D通过第二连接管与容器C连通，所述容器D的底端设置出液管，所述第二支撑板的上方设置第四支撑板，所述第四支撑板上设置与第二搅拌器，所述第二搅拌器的搅拌桨b伸入容器D，所述第三支撑板的上方设置第五支撑板，所述第五支撑板通过第三立柱与第三支撑板连接，所述第五支撑板上设置用于向容器A加料的第一漏斗、第二漏斗以及用于向容器B加料的第三漏斗，所述第五支撑板上还设置与第三搅拌器，所述第三搅拌器的搅拌桨c伸入容器A。

所述支撑管内设置隔板，所述第一搅拌器的搅拌轴与隔板转动连接，所述隔板内设置与第一搅拌器的搅拌轴相适应的通孔，所述第一搅拌器的搅拌轴通过通孔穿过隔板。

所述第一搅拌器上设置若干个搅拌桨a，所述搅拌桨a轴向安装在搅拌轴上，所述搅拌桨a呈向上弯曲的弧形。

所述容器C为透明的球形容器，所述搅拌桨a的长度由中间向两端逐渐减小与容器C相适应。

所述容器A、容器B、第二漏斗、出液管上设置控制阀门。

所述容器D的高度小于容器C的高度。

对比与现有技术，本发明有益效果在于：