[发明专利]一种新型纳米光催化材料GQDs-Ag3

说明书

本发明公开了一种制备新型高效可见光催化剂GQDs‑Ag₃PO₄复合物的方法，该发明属于纳米催化材料领域。首先将一定量的石墨烯量子点超声1‑2h分散到20 mL去离子水中,其次，20mL,0.6M AgNO₃溶液加入上述GQDs悬浮溶液中磁力搅拌1‑2h，然后，20mL,0.2M Na₂HPO₄逐滴加入上述混合液在黑暗中磁力搅拌1‑2h，收集产生沉淀即为GQDs‑Ag₃PO₄复合物，去离子水洗涤，分离，70°C真空干燥箱干燥12h，将复合物统一命名为G‑Ag复合物。

技术领域

本发明涉及一种新型高效可见光催化材料GQDs-Ag₃PO₄的制备方法，属于纳米材料领域。

背景技术

为了更大限度的利用太阳光，人们开发了更高效的可见光响应型光催化剂。日本物质与材料研究机构光触媒材料中心的叶金花教授首次发现了Ag₃PO₄在可见光照射下催化降解有机污染物的活性是目前所知的光催化剂的数十倍。然而，磷酸银作为光催化剂存在低级的结构稳定性，光生载离子容易复合等一系列缺点限制了其实际应用。同时石墨烯材料作为一种新兴材料应用相当广泛，石墨烯量子点（GQDs）具有光敏化催化、光致发光、近红外吸收性能、生物兼容性、可用作电子储备和运输等优点作为光生载粒子负载中脱颖而出。然而，GQDs在单独作为光催化剂时，光催化效率很低。基于上述优缺点，本发明发展了一种合成方法制备不同比例的GQDs修饰Ag₃PO₄的GQDs-Ag₃PO₄异质结纳米材料。此方法法对设备要求比较低，操作比较简单，容易规模化，本发明所使用的各种溶剂均对环境友好，无高毒性物质产生。这种纳米材料具有更大的比表面积，展现了更强的可见光吸收能力和电子空穴分离能力。能够高效地降解罗丹明B(RhB)、甲基橙（MO）、4-氯苯酚（4-CP）以及左氧氟沙星(LEVO)溶液，绿色环保，不产生二次污染物，而且经济实惠，因此成为新型高效的光催化材料。

发明内容

本发明的目的在于发展一种设备要求低、操作简单的GQDs-Ag₃PO₄纳米光催化剂的制备方法。本方法的具体工艺步骤如下：首先将一定量的石墨烯量子点超声分散到超纯水中,其次， AgNO₃溶液逐滴加入上述GQDs悬浮溶液中磁力搅拌，然后， Na₂HPO₄逐滴加入上述混合液在黑暗环境中磁力搅拌，收集产生沉淀，去离子水洗涤，分离，真空干燥箱干燥，即得GQDs-Ag₃PO₄复合物。

其中，优选方案如下：

所述GQDs-Ag₃PO₄复合物中，GQDs与Ag₃PO₄的质量百分比为GQDs：Ag₃PO₄=0.24~0.48%:1，可以为GQDs：Ag₃PO₄=0.24%:1、GQDs：Ag₃PO₄=0.48%:1、GQDs：Ag₃PO₄=0.72%:1、GQDs：Ag₃PO₄=0.96%:1，其中，最优选为GQDs：Ag₃PO₄=0.48%:1