[发明专利]一种超微量载银二氧化钛光催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种超微量载银二氧化钛光催化剂的制备方法，属于无机金属氧化物纳米复合材料制备领域，其特征在于，包括以下步骤：a、混合步骤，在溶解有二氧化钛P25的乙醇溶液里添加硝酸银醇溶液，将混合后的溶液放在超声破碎仪中进行分散；b、光反应步骤，将分散后的溶液倒入石英反应器中，用300W汞灯照射并通入氮气防止还原生成的纳米态银被氧化；c、干燥步骤，将光反应后的溶液离心，除去上清液，将沉淀物放入真空冷冻干燥机进行冷冻干燥，冷冻干燥36小时后取出进行研磨，即制得超微量载银二氧化钛光催化剂。本发明的载银含量相当低，且分散性好，比表面积较大，整个制备时间较短，极大的提高了制备效率。

技术领域

本发明涉及到无机金属氧化物纳米复合材料制备领域，尤其涉及一种超微量载银二氧化钛光催化剂的制备方法及应用。

背景技术

目前，由于工业化进程日益加快，水环境中的重金属污染对公众健康和生态系统构成严重威胁。Cr(VI)在水环境中已被普遍认定为一种不可降解的有毒金属离子。传统的降解方法，如还原，沉淀，铁氧体法等仍然存在高成本或二次污染的不可避免的缺陷。因此，探索一种经济有效的Cr(VI)还原技术是非常必要的。

二氧化钛P25由于具备化学性质稳定、无毒无害、对污染物降解无选择性等优点，是当前最受重视和具有广阔应用前景的光催化剂。然而，由于它是一种宽带隙半导体材料，存在光谱响应范围较窄，可见光利用率低，载流子复合率高，量子效率低等不足，影响了光生电子的产生效率。银是一种价格低廉的贵金属材料，能降低光催化材料的光生电子与空穴的复合率，相比于纯二氧化钛来说，载银二氧化钛纳米光催化剂被认为是具有潜力的光催化材料。二氧化钛负载贵金属光催化剂的制备方法主要有：水热法、光沉积法和溶胶凝胶法。

通过传统方法制备的载银二氧化钛纳米光催化剂，其载银量通常高于二氧化钛P25质量的0.5％-1％，存在贵金属添加量较多，制备成本较高的缺陷，且制备时间长，效率低。

公开号为CN 106732570A，公开日为2017年05月31日的中国专利文献公开了一种载银二氧化钛纳米复合光催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)对钛片和银片进行超声清洗；(2)将步骤(1)清洗后的钛片平放入水中，用光纤脉冲激光烧蚀钛片表面，取出剩余的钛片，制得二氧化钛纳米颗粒溶液；(3)向步骤(2)所得的二氧化钛纳米颗粒溶液中平放入步骤(1)清洗后的银片，用光纤脉冲激光烧蚀银片表面，取出剩余的银片，制得载银二氧化钛纳米颗粒溶液；(4)将步骤(3)所得载银二氧化钛纳米颗粒溶液中的水烘干后再进行真空煅烧，即得所述载银二氧化钛纳米复合光催化剂。

该专利文献公开的载银二氧化钛纳米复合光催化剂的制备方法，虽然制备方法较灵活，但同样存在载银含量高，制备时间长，制备效率低的缺陷。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种超微量载银二氧化钛光催化剂的制备方法及应用，本发明的载银含量相当低，且分散性好，比表面积较大，整个制备时间较短，极大的提高了制备效率。

本发明通过下述技术方案实现：

一种超微量载银二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、混合步骤，在溶解有二氧化钛P25的乙醇溶液里添加硝酸银醇溶液，将混合后的溶液放在超声破碎仪中进行分散；

b、光反应步骤，将分散后的溶液倒入石英反应器中，用300W汞灯照射并通入氮气防止还原生成的纳米态银被氧化；

c、干燥步骤，将光反应后的溶液离心，除去上清液，将沉淀物放入真空冷冻干燥机进行冷冻干燥，冷冻干燥36小时后取出进行研磨，即制得超微量载银二氧化钛光催化剂。

所述步骤a中，溶解有二氧化钛P25的乙醇溶液是通过将二氧化钛P25溶解于100％的无水乙醇中搅拌溶解得到，硝酸银醇溶液是通过将0.0126g的硝酸银晶体溶解于100ml无水乙醇中得到。