[发明专利]一种钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂的制备及其应用

说明书

本发明提供一种钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂的制备及其应用。该复合光催化剂由钨酸银纳米颗粒复合在一维棒状的偏钒酸银上组成，在制备过程采用一步沉淀法合成钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂。与单独的钨酸银和偏钒酸银相比，钨酸银/偏钒酸银复合光催化活性得到明显提高。钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂具有制备方法简单、条件易控、能耗低和光催化活性好等优点，是一种新型光催化剂并成功应用于染料降解。

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体来说是光催化领域，涉及一种钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂的制备及其应用。

背景技术

近年来，银基光催化剂由于具有带隙能量低和有效的可见光吸收能力在可见光射下去除废水中的有机污染物方面引起相当大的关注。在各种银基材料中，AgVO₃具有制备过程简单、良好的导电性和不会对环境产生污染等优点，因此是一种理想的光催化剂。但是AgVO₃具有电子-空穴复合率高、可见光光吸收能力低等缺点。因此，我们可以通过AgVO₃复合其它半导体来提高AgVO₃的光催化能力。

Ag₂WO₄是一种带隙宽为3.1 eV的半导体光催化剂，常用于在紫外光下分解有机污染物。Ag₂WO₄经常与其带隙较窄的光催化剂进行复合来提高其光催化活性。因此，将Ag₂WO₄与AgVO₃进行复合形成异质结，提高可见光吸收能力和电子-空穴的分离效率以此来提高光催化能力。

发明内容

本发明目的在于提供一种钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂的制备方法及其应用，其中获得的该钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂通过钨酸银纳米粒子复合偏钒酸银上，形成异质结结构，有效提高光生电子-空穴的分离效率来达到对染料废水的有效降解。

为了达到上述目的，本发明采取技术方案如下：

一种钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂，所述的钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂是钨酸银纳米粒子复合在棒状的偏钒酸银上。

进一步钨酸银和偏钒酸银的摩尔比为2:5～5:5。

所述的钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将含银化合物和含钨化合物加入分散剂中，进行搅拌形成沉淀物A；

(2)将含钒化合物加入到分散剂中，进行搅拌充分溶解形成溶液B。

(3)将溶液B加入到沉淀物A中，进行搅拌一段时间，将沉淀物分别用水和无水乙醇进行洗涤，干燥后得到钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂。

步骤（1）含银化合物为硝酸银，用量为0.20 g~0.28 g，含钨化合物为钨酸钠，用量为0.05 g~0.20 g。分散剂为20 mL超纯水，搅拌时间为15 min。

步骤（2）含钒氧化物为正钒酸钠十二水合物，正钒酸钠十二水合物的浓度为0.01mol/L, 搅拌时间为30 min。

步骤（3）搅拌时间为5 h。

所述钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂在降解染料废水中的应用，具体是将钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂与染料废水混合，在黑暗中进行搅拌，待吸附平衡后。在光照条件下进行光催化反应，完成对染料废水的降解。

进一步，钨酸银/偏钒酸银复合光催化剂的投加量为0.4 g/L，染料废水为罗丹明B废水，罗丹明B浓度为10 mg/L。搅拌时间为1h，光照条件为500 W的氙灯，光催化反应时间为80 min。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：