[发明专利]可见光响应的高效复合光催化剂Ag2

说明书

本发明公开了一种可见光响应的高效复合光催化剂Ag₂O/α‑FeOOH的制备方法，该方法包括如下步骤：1)超声分散：将α‑FeOOH纳米颗粒与碱性溶液混合后经过超声分散，形成均匀的固体悬浮液；2)静置反应：向步骤1)所得的固体悬浮液中滴加硝酸银溶液静置反应，再经过固液分离，得到固相物；3)烘干研磨：将步骤2)所得的固相物水洗至中性，再依次经过烘干处理、研磨处理，即可。本发明制备方法不仅对可见光的吸收有所拓宽，而且能够有效的抑制电荷复合，具有更高的光催化活性，有利于有机物的降解。

技术领域

本发明涉及光催化剂技术领域，具体涉及一种可见光响应的高效复合光催化剂Ag₂O/α-FeOOH的制备方法。

背景技术

针铁矿(α-FeOOH)是一种可见光响应的半导体，带隙为 2.15-2.6eV，与其他光催剂相比，α-FeOOH的制备条件温和，工艺简单，同时具有价格低廉，无毒，自然储量丰富等优点。α-FeOOH是一种环境友好材料，因此在环境修复领域也有很多应用，如光催化降解染料、有机酸、醛类有机物等。虽然，α-FeOOH的制备已经有了多种技术，其中包括Fe(OH)₂前驱体经氧化生成α-FeOOH，此方法中的氧化过程的温度在250℃～400℃范围，制备过程复杂、耗能较大。此外，由于针铁矿(α-FeOOH)的导带电势较高，无法还原电子受体 O₂，导致电子-空穴不易分离，使其光催化活性较低。

基于上述原因，如何找到一种工艺相对简单、反应条件较温和，并能将不同纳米粒子进行复合，制备出形貌结构可控、光催化活性高的复合光催化剂，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，而提供一种可见光响应的高效复合光催化剂Ag₂O/α-FeOOH的制备方法，该方法制备的 Ag₂O/α-FeOOH的电荷再复合率低、光催化活性高。

为实现上述目的，一种可见光响应的高效复合光催化剂 Ag₂O/α-FeOOH的制备方法，包括如下步骤：

1)超声分散：将α-FeOOH纳米颗粒与碱性溶液混合后经过超声分散，形成均匀的固体悬浮液；

2)静置反应：向步骤1)所得的固体悬浮液中滴加硝酸银溶液静置反应，再经过固液分离，得到固相物；

3)烘干研磨：将步骤2)所得的固相物水洗至中性，再依次经过烘干处理、研磨处理，即可。

上述技术方案中，所述步骤1)中，所述步骤1)中，碱性溶液选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。

上述技术方案中，所述步骤1)中，α-FeOOH纳米颗粒与碱性溶液中溶质的摩尔比为1:(4～16)。

最佳技术方案中，所述步骤1)中，α-FeOOH纳米颗粒与碱性溶液中溶质的摩尔比为1:8。

上述技术方案中，所述步骤1)中，α-FeOOH纳米颗粒由如下方法制备而成：

101)先将Fe(NO₃)₃·9H₂O充分溶解于水中，再滴加NaOH溶液，调节pH值至10～12，得到悬浊液；

102)将步骤101)所得的悬浊液搅拌至混合均匀，再进行水热反应，反应后冷却至室温，得到固体产物；

103)取步骤102)所得的固体产物洗至中性，再依次经过烘干处理、研磨处理，即得到α-FeOOH纳米颗粒。

上述技术方案中，所述步骤101)中，Fe(NO₃)₃·9H₂O与水的固液比为(1:10～25)g/mL。