[发明专利]一种可见光响应复合光催化剂、其制备和应用

说明书

本发明属于可见光响应催化剂技术领域，更具体地，涉及一种Ag₂O‑NaTaO₃可见光响应光催化剂、其制备和应用。首先将Ag₂O纳米粉末和NaTaO₃纳米粉末在溶剂中混合搅拌，使其混合均匀，得到混合后的体系；然后将得到的混合后的体系进行水热反应，制备得到Ag₂O‑NaTaO₃复合光催化剂。在水热高温高压条件下，制备得到的Ag₂O‑NaTaO₃复合光催化剂具有较高的可见光催化活性，Ag₂O和NaTaO₃质量比为1:1时的Ag₂O/NaTaO₃复合光催化剂，催化降解含有10mg/L罗丹明的染料废水时，可达到66％以上的脱色率。

技术领域

本发明属于可见光响应催化剂技术领域，更具体地，涉及一种Ag₂O-NaTaO₃可见光响应复合光催化剂、其制备和应用。

背景技术

专利CN201510692107.1公开了一种制备PN异质结复合光催化剂的方法，其以氢氧化钠、硝酸银和钽酸钠为原料制备Ag₂O-NaTaO₃异质结复合光催化剂。取钽酸钠加入到含有硝酸银的溶液中，在搅拌下加入一定量氢氧化钠,调节溶液pH为10，使硝酸银全部转化为氢氧化银，继续搅拌2小时使反应完全。反应结束后经过过滤，洗涤，干燥得到最终产品。

该方法采用化学沉积法制备Ag₂O-NaTaO₃异质结复合光催化剂，并将其用于罗丹明废水的可见光催化降解，该催化剂仅能在Ag₂O与NaTaO₃的质量比为7/3时，100min降解率达到86％；而在Ag₂O与NaTaO₃的质量比为1:1时，100min降解率仅能达到50％，该复合光催化剂活性欠佳，有待进一步提高；而且该复合光催化剂中Ag₂O用量过大，也会导致水体的二次污染。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种Ag₂O-NaTaO₃可见光响应复合光催化剂、其制备和应用，通过将纳米氧化银和纳米NaTaO₃混合后在水热条件下反应制备得到Ag₂O-NaTaO₃复合光催化剂，在水热高温高压条件下，提高Ag₂O-NaTaO₃复合光催化剂的可见光催化活性，旨在解决现有技术的Ag₂O-NaTaO₃复合光催化剂废水降解率不高、Ag₂O用量过大导致水体的二次污染等的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种Ag₂O-NaTaO₃复合光催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

(1)将Ag₂O纳米粉末和NaTaO₃纳米粉末在溶剂中混合搅拌，使其混合均匀，得到混合后的体系；其中所述NaTaO₃纳米粉末的制备方法包括如下步骤：将氢氧化钠、Ta₂O₅与水混合，搅拌均匀后进行水热反应，冷却后固液分离，对分离得到的固体采用乙醇和水进行洗涤，干燥后得到NaTaO₃纳米粉末；

(2)将步骤(1)得到的混合后的体系进行水热反应，制备得到Ag₂O-NaTaO₃复合光催化剂。

优选地，步骤(1)所述Ag₂O纳米粉末和NaTaO₃纳米粉末的质量比为0.5-2:1。