[发明专利]一种二氧化锡/聚苯胺纳米线复合光催化剂的制备方法有效
申请号: | 202010390114.7 | 申请日: | 2020-05-08 |
公开(公告)号: | CN111889143B | 公开(公告)日: | 2022-10-14 |
发明(设计)人: | 孙丰强;杨思娴;李超贤;苏秋瑶;何谷平 | 申请(专利权)人: | 华南师范大学 |
主分类号: | B01J31/26 | 分类号: | B01J31/26;B01J31/06;C02F1/30;C02F101/38 |
代理公司: | 深圳市创富知识产权代理有限公司 44367 | 代理人: | 彭海民 |
地址: | 510006 广东省广州市番禺*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氧化 苯胺 纳米 复合 光催化剂 制备 方法 | ||
本发明属于材料化学领域,具体涉及一种二氧化锡/聚苯胺纳米线复合光催化剂的制备方法,包括以下步骤:S1.制备聚苯胺纳米线;S2.将步骤S1制备得到的聚苯胺纳米线与二氧化锡前驱体溶液混合并搅拌均匀得到混合悬浊液,其中混合悬浊液中Sn2+与聚苯胺纳米线的质量比为:(4~30):1;S3.将步骤S2得到的混合悬浊液置于紫外灯下辐射,保留沉淀物纯化即得。制得的二氧化锡/聚苯胺纳米线复合光催化剂具有光催化性能优异,性能稳定等特点。在降解有机污染物方面有较好的应用前景。
技术领域
本发明属于材料化学领域,具体涉及一种二氧化锡/聚苯胺纳米线复合光催化剂的制备方法。
技术背景
染料作为一种重要的化工原料,广泛地应用于食品、纺织和造纸等领域。染料生产使用过程中,会产生大量的废水,传统生化处理法很难对其进行有效地降解。光催化降解技术是环境治理和获得清洁能源的一种有效途径,光催化剂可以在各种废水、废气中有机物的降解上得到有效运用,近年来高效光催化剂的发展引起了普遍关注。
半导体氧化物SnO2是一种常用的半导体光催化剂材料。但它常因为有较大的带隙宽度(3.6eV),而且不同粒径大小的SnO2具有不同的比表面积,而比表面积直接影响催化剂的催化性能,因此减小禁带宽度和增加比表面积对增强光催化能力非常重要。当单独使用二氧化锡作为光催化剂时,通常活性较低,在一定程度上应用受到限制。复合是有效提高材料光催化活性的方法,通过半导体的复合可以改善体系中电子-空穴的转移,增强光催化活性。
聚苯胺(PANI)是一种常见的导电高分子材料,由于其具有共轭结构,拥有特殊的质子掺杂性、环境稳定性以及较高的掺杂导电率引起了广泛关注,但后期表征加工处理难,不利于其实际推广应用。复合改性技术可以有效的改善其加工性能,不断拓宽导电聚苯胺的应用领域。
在半导体材料制备上,光化学法的研究较少,探索光化学合成半导体尤其是半导体复合材料则是极具有挑战性和重要性的课题。石元昌等人的专利(石元昌,孙立波,何召品,苏朔,李波.一种二氧化锡/聚苯胺复合材料的制备方法:中国,201210218542.7[P].2012-10-03.)报道,采用溶胶-凝胶法制备二氧化锡纳米粉体材料,再用微乳液原位聚合法制备二氧化锡/聚苯胺复合材料,但是该二氧化锡的合成工艺难以控制,稳定性差,而且采用有机醇作为溶剂对环境不友好。现有技术中,采用光化学合成二氧化锡,然后将苯胺及氧化剂加入到分散了二氧化锡的酸溶液中,通过原位化学氧化聚合法制备了二氧化锡/聚苯胺复合材料,但是形貌难以控制。同时,现有二氧化锡/聚苯胺复合材料制备时均是先制备二氧化锡再复合聚苯胺,容易导致聚苯胺覆盖二氧化锡表面,当复合材料用作光催化材料时二氧化锡的表面活性位点因不覆盖而影响增强效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的问题,提供了一种具有规则形貌的二氧化锡/聚苯胺纳米线复合光催化剂的制备方法,以及上述方法制备得到光催化剂在降解在无水处理上的应用。
本发明通过的目的通过以下技术方案予以实现:
一种二氧化锡/聚苯胺纳米线复合光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
S1.制备聚苯胺纳米线;
S2.将步骤S1制备得到的聚苯胺纳米线与二氧化锡前驱体溶液混合并搅拌均匀得到混合悬浊液,其中混合悬浊液中Sn2+与聚苯胺纳米线的质量比为:(4~30):1;
S3.将步骤S2得到的混合悬浊液置于紫外灯下辐射,保留沉淀物纯化即得。
优选地,所述步骤S3中,紫外灯的功率为1~200W,主波长范围为250~380nm,辐照强度为0.05~2.0mW/cm2,辐照时间为0.1~24h。
优选地,所述步骤S1中聚苯胺纳米线的制备,以氧化剂在酸性介质中氧化苯胺制得。
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