[发明专利]一种Ag/Ag3PO4/硅藻土复合可见光光催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化剂及其制备方法，Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化剂的制备过程是：先将制备的光催化剂Ag₃PO₄负载到硅藻土上，制得Ag₃PO₄/硅藻土光催化剂，再采用原位光还原法，在Ag₃PO₄/硅藻土光催化剂表面生成Ag单质。其中，所述Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化剂制备时，所用Ag₃PO₄和硅藻土的质量比为9.0‑1.0:1.0。本发明以简单、低成本的乙醇热法和原位光还原法成功制备了具有优良光催化性能的Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化材料，该制备方法简单易行，纯度高，制备过程反应条件温和，有利于规模化生产。

技术领域

本发明属于复合材料和环境污染治理中光催化技术领域，具体涉及一种Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化剂及其制备方法。

背景技术

半导体光催化技术作为环境污染控制的“绿色”技术，自Fujishima等人的开创性工作以来，引起了相当大的关注。尽管作为最早使用的光催化剂—TiO₂已被广泛研究，但其应用受到仅对紫外光响应的宽带隙的限制，而紫外光只占太阳光总能量的4％左右，量子效率较低。可见光(400-800nm)占据太阳光总能量的43％，研制和开发高效的可见光光催化材料，拓展太阳光吸收的波长范围，成为目前光催化研究领域的研究热点。

磷酸银光催化剂是一种在可见光照射下具有光催化活性的光催化剂，虽然其在可见光照射下的光催化活性较高，但其应用受到光腐蚀和高成本的限制，通过对磷酸银的改性，提高其在可见光区的吸收特性，是进一步提高磷酸银光催化剂催化活性的有效途径。因此，本发明采用原位光还原法在磷酸银表面生长纳米银，其目的是通过单质银的负载增强磷酸银的光催化活性和稳定性。

硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，由无定形的SiO₂组成，孔隙率和比表面积大，吸附性能强，化学性质稳定，是一种良好的载体材料，且来源广泛，成本低。将可见光响应的磷酸银负载于硅藻土的表面中，既能有效提高催化剂稳定性与分散性能，降低使用成本，又可以利用载体对污染物良好的吸附捕捉性能，提高材料的光催化效率。因此，本发明提供一种银/磷酸银/硅藻土复合材料的制备方法，该复合材料相比于纯的磷酸银光吸收特性和稳定性有大幅度提高。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明要提供一种稳定性高、可见光光催化效果优良和循环使用性能良好的效果好的Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化剂及其制备方法。

为实现上述技术问题，本发明提供一种Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化剂，其制备过程是：先将制备的光催化剂Ag₃PO₄负载到硅藻土上，制得Ag₃PO₄/硅藻土光催化剂，再采用原位光还原法，在Ag₃PO₄/硅藻土光催化剂表面生成Ag单质。其中，所述Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化剂制备时，所用Ag₃PO₄和硅藻土的质量比为9.0-1.0:1.0。

优选的，所述Ag/Ag₃PO₄/硅藻土复合可见光光催化剂制备时中，所用Ag₃PO₄和硅藻土的质量比为4.0:1.0。