[发明专利]一种焦硅酸银-二氧化钛可见光光催化剂及其制备方法

说明书

本发明揭示了一种焦硅酸银‑二氧化钛可见光光催化剂及其制备方法，制备方法包括提供AgNO₃加入到蒸馏水中，超声分散至均匀分散，避光磁力搅拌至完全溶解，得到溶液A；提供TiO₂粉末超声分散在蒸馏水中，得到溶液B；提供Na₂SiO₃或其水合物，加入到溶液B中，超声至完全溶解得到溶液C；将溶液A逐滴滴加到溶液C中，避光磁力搅拌；收集并用蒸馏水离心洗涤所得产物，除去溶液中的离子后，烘至干燥。上述方法简单易行，条件温和，且制备的复合光催化剂在可见光下具有非常高的光催化性能。本发明制备的复合光催化剂能够应用于较大规模废水处理，对使用者和环境都不会产生新的污染，相对单纯的银系催化剂价格便宜，更加绿色环保，光催化效率更高。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，特别是涉及一种焦硅酸银-二氧化钛可见光光催化剂及其制备方法。

背景技术

半导体光催化剂技术是一种高效、安全的环境净化技术，并在近些年得到了快速发展。由于半导体光催化氧化的反应体系在光催化下能将吸收的光能转变为化学能，因而使许多在通常情况下难以实现的反应在比较温和的条件下得以发生并顺利进行；而且在光催化剂存在的情况下，利用太阳光和空气可直接把许多有机污染物分解为一些无机小分子物质、CO₂和H₂O，达到使有害物质分解的目的又不带来二次污染。

TiO₂是人类发现的最早的光催化剂，由于其具有性质稳定、氧化还原能力强、无毒、无二次污染等优点，是目前公认的较理想的催化剂，然而TiO₂由于其禁带宽度较大，对太阳能的利用效率较低，仅约5％，阻碍了其广泛应用。

硅酸银(AgSiO_x)是近年来开发出的新型光催化剂，其具有的带隙使其几乎在整个可见光区域(λ<740nm)都有吸收。硅酸银内部有3种不等价配位体AgO₂、AgO₃、AgO₄，有利于光生电子和空穴分离，因此AgSiO_x拥有很高的光催化活性，在可见光照射下降解亚甲基蓝的速率比Ag₂O和Ag₃PO₄快的多。

但是，目前所具有的各种单一组分光催化剂仍然需要进一步提升光生电子和空穴的分离效率，依然不能够满足实际需求，本案发明人认为，采用复合半导体光催化剂可以提高光催化性能。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种焦硅酸银-二氧化钛可见光光催化剂及其制备方法，优化制备工艺，提高光催化性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种焦硅酸银-二氧化钛可见光光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S01，提供AgNO₃加入到蒸馏水中，超声分散至均匀分散，避光磁力搅拌至完全溶解，得到溶液A；

S02，提供TiO₂粉末超声分散在蒸馏水中，得到溶液B；

S03，提供Na₂SiO₃或其水合物，加入到溶液B中，超声至完全溶解得到溶液C；

S04，将S01中得到的溶液A逐滴滴加到S03中所得的溶液C中，避光磁力搅拌；以及

S05，收集并用蒸馏水离心洗涤S04中所得产物，除去溶液中的离子后，烘至干燥。

可选的，对于所述的一种焦硅酸银-二氧化钛可见光光催化剂的制备方法，S01中，所述AgNO₃溶于30～50mL的蒸馏水中，搅拌10～20min。