[发明专利]一种纳米带状MOA复合光催化剂制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米带状MOA复合光催化剂制备方法，先通过微波‑水热法制备得到纳米带状三氧化钼(MoO₃)，再以纳米带状三氧化钼(MoO₃)为前驱体，以硝酸银和溴化钠为原料，以去离子水为溶剂，以聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，在纳米带状三氧化钼表面沉积AgBr纳米颗粒形成异质结构，通过两步法合成得到带状MoO₃/AgBr(MOA)复合光催化剂。本发明步骤简单，可操作性强，反应稳定可控，制得的纳米带状MOA复合光催化剂具有合适的带隙，对太阳光中的紫外光、可见光都有良好的吸收，可以充分利用太阳光的能量，光催化性能优越，稳定性好，能够快速降解罗丹明B染料。

技术领域

本发明涉及一种光催化剂，尤其是涉及一种纳米带状MOA复合光催化剂制备方法。

背景技术

21世纪以来，经济的飞速增长和社会文明、科学的进步，给我们的生活带来便利和舒适的同时，也给我们带来了很多巨大、难以协调的矛盾，比如：生态环境的恶化、能源枯竭、水资源的污染和短缺等等，这些问题都是亟待解决的。近年来，随着印染、纺织、石油化工行业的迅猛发展，含有大量难以降解、COD 值高的有机染料随着这些行业排放的废水进入到自然界中，严重影响到人类和水生生物的生存环境，其中，染料工业产生的废水已成为主要的水体污染源。污染物主要以偶氮染料和蒽醌染料为主，其特点就是水溶性好，生物降解率低，难以处理，因此水中有色有机物的处理一直是环保护方面的难点，其处理方法一直是关注的重点。

目前处理有机物废水的方法主要有：(1)物理法：包括吸附法、膜分离技术、萃取法等；(2)化学法：包括化学氧化法、电化学法和光化学氧化法等；(3)生物降解方法：包括好氧生物处理法、厌氧生物处理法等。上述方法中，光化学方法的优点比较明显：(1)利用的能量来自太阳光，将光能转化为化学能；(2)在整个过程中不需要其他的辅助催化剂，可以使染料分子彻底降解；(3)最终产物为H₂O、CO₂等其他小分子物质，不会对水和环境造成二次污染。

目前最常用的一种光催化剂是TiO₂，其具有很高的稳定性，无毒而且原料丰富容易得到，但是其存在能带过大，导致不能充分利用太阳光，另外光生电子空穴对的复合率过高，会导致催化剂的活性和催化反应效率降低。TiO₂的这两个缺陷限制了其在商业和生活中的广泛应用。

发明内容

本发明的发明目的是为了提供一种步骤简单，可操作性强，反应稳定可控，采用无任何对环境有害的溶剂进行反应的纳米带状MOA复合光催化剂制备方法，制得的纳米带状MOA复合光催化剂具有合适的带隙，对太阳光中的紫外光、可见光都有良好的吸收，可以充分利用太阳光的能量，光催化性能优越，稳定性好，能够快速降解罗丹明B(RhB)染料。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种纳米带状MOA复合光催化剂制备方法，包括以下步骤：

(1)合成纳米带状三氧化钼

将钼酸钠溶解在去离子水中得钼酸钠溶液，在钼酸钠溶液中在加入稀硝酸将钼酸钠溶液pH调整至1.9～2.3后转移至微波反应器中进行反应，反应结束后离心，分离物分别用去离子水、无水乙醇清洗后，干燥，得纳米带状三氧化钼。反应条件对于三氧化钼的晶型有着较大的影响，会改变产物的形貌影响性能，因此，通过对反应条件的严格限定，经微波-水热法制备得到尺寸、形貌都较为合适的纳米带状三氧化钼(MoO₃)，而且耗时短，反应条件简单，过程稳定可控。

(2)合成纳米带状MOA复合光催化剂