[发明专利]一种压电催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种压电催化剂及其制备方法，所述方法包括：将碳酸钡粉体、碳酸锶粉体、五氧化二铌粉体及熔盐相混合，得到混合物；将所述混合物熔融，得到熔融产物，去除所述熔融产物中的所述熔盐，得到SBN粉体；将所述SBN粉体在还原性气氛中退火，得到压电催化剂，所述压电催化剂包含SBN、SNO。通过氢气退火，将熔盐法得到的钨青铜结构的Sr_0.5Ba_0.5Nb₂O₆纳米棒材料自生成一种棒片异质结结构，提升催化剂材料的压电催化性能。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种压电催化剂及其制备方法。

背景技术

压电催化剂在水中能够收集细微的机械振动能量，产生压电效应，并将振动能量转化为表面自由电荷，自由电荷与水和氧气相互作用，诱导产生氧化活性超氧自由基，所产生的氧化活性超氧自由基能够催化降解有机物。

为了提升催化性能，压电催化剂多为异质结构，现有异质结构压电催化剂的制备方法大多需要将两种物质进行混合处理制备，得到如核壳结构的异质结。通过两种物质处理得到的异质结结构一般多为p-n结。很少有n-n异质结结构的简单合成方法，同时所得到的压电催化剂，催化效率偏低。

因此，现有技术还有待于进一步的提升。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种压电催化剂及其制备方法，用于解决现有的压电催化剂催化效率偏低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种压电催化剂制备方法，所述方法包括：将钨青铜结构材料在还原性气氛中退火，得到所述压电催化剂；

所述钨青铜结构材料的化学式为(A1)₄(A2)₂B₁₀O₃₀或(A1)(A2)₂(A3)₄B₁₀O₃₀；

其中，所述A1选自钙、锶、钡、铅中的一种，所述A2选自锂、钠、钾中的一种，所述A3选自锂、镁中的一种，所述B选自铌、钽、钛中的一种。

可选地，所述的压电催化剂制备方法，其中，所述还原性气氛中，还原性气体为氢气或一氧化碳。

可选地，所述的压电催化剂制备方法，其中，所述将钨青铜结构材料在还原性气氛中退火，得到所述压电催化剂的步骤，具体包括：

将碳酸钡粉体、碳酸锶粉体、五氧化二铌粉体及熔盐相混合，得到混合物；

将所述混合物熔融，得到熔融产物，去除所述熔融产物中的所述熔盐，得到SBN粉体；

将所述SBN粉体在还原性气氛中退火，得到压电催化剂，所述压电催化剂包含SBN、SNO。

可选地，所述的压电催化剂制备方法，其中，所述混合物中所述碳酸钡粉体、碳酸锶粉体、五氧化二铌粉体的化学摩尔比为1:1:2。

可选地，所述的压电催化剂制备方法，其中，所述将所述混合物熔融，得到熔融产物，去除所述熔融产物中的所述熔盐，得到SBN粉体的步骤，具体包括：

将所述混合物装入反应容器，在900-1350℃的惰性气氛中熔融，得到熔融产物；

将所述熔融产物用去离子水洗涤后干燥得到Sr_0.5Ba_0.5Nb₂O₆纳米棒。

可选地，所述的压电催化剂制备方法，其中，所述将所述SBN粉体在还原性气氛中退火，得到压电催化剂，所述压电催化剂包括SBN、SNO的步骤，具体包括：