[发明专利]一种提高Ag3

说明书

本发明公开了一种提高Ag₃PO₄光催化产氧活性和稳定性的材料及其制备方法。利用金属银离子易于与金属有机骨架材料有机配体中含有的氨基配位的特性，于Al‑BDC‑NH₂MOF上原位限域生长得到了Ag₃PO₄纳米材料，即Al‑BDC‑NH₂和Ag₃PO₄复合的异质结产物Ag₃PO₄/Al‑BDC‑NH₂，提高了传统磷酸银材料光催化裂解水产氧的活性和稳定性。本发明制备方法简单，反应原料来源广泛，实验步骤易于操作，具有普适性和潜在的设计研究价值，并且可以批量化生产。

技术领域

本发明属于光催化裂解水产氧技术领域，具体涉及到一种提高磷酸银光催化产氧活性和稳定性的材料及其制备方法。

背景技术

光催化技术因其在解决能源短缺和环境污染等问题方面的潜在应用得到了国内外的广泛关注，例如，水体污染物降解，裂解水产氢产氧，CO₂还原，光有机合成等。近些年来，随着能源短缺问题的日益突出，光催化裂解水引起了研究热潮。但是，光解水受诸多限制因素影响，其中产氧(2H₂O→4H⁺+4e^-+O₂)这一四电子过程是其主要限制步骤。磷酸银(Ag₃PO₄)是一种高效的光催化材料，具有裂解水产氧的性能，但由于其自身结构不稳定，在光催化过程中易自蚀。

金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子和有机配体组成，两者通过羧基、羟基、磺酸基或氮等基团相连接，从而形成一维、二维或三维的无限网状框架结构。系列MOFs表现出了优异的半导体性质，已被用于进行光催化裂解水产氧(MIL-101(Cr)和一系列铋系等MOFs)等光催化领域。现阶段，提高光催化材料活性的常用方法主要是通过异质结的构建，而不同组分之间的接触面积和紧密性决定了复合材料的光催化活性高低。。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种提高Ag₃PO₄光催化产氧活性和稳定性材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：制备Al-BDC-NH₂：将硝酸铝溶于20mL N,N-二甲基甲酰胺中，再加入2-氨基对苯二甲酸，充分搅拌30min后转入反应釜中；将反应釜放入烘箱中进行第一次加热，冷却至室温，反应产物经过抽滤后洗涤，进行第二次烘干得到淡黄色粉末即为Al-BDC-NH₂；

制备Ag₃PO₄/Al-BDC-NH₂：将硝酸银溶于100mL去离子水中，加入100mg Al-BDC-NH₂，充分搅拌30分钟，加入磷酸钠，室温下迅速搅拌5分钟进行原位沉淀过程，最后用去离子水充分洗涤沉淀物表面，抽滤，室温干燥，即得Ag₃PO₄/Al-BDC-NH₂异质结光催化剂样品。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述制备Al-BDC-NH₂，其中，硝酸铝添加量为1.05mmol，2-氨基对苯二甲酸添加量为1.56mmol。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述反应釜为100mL聚四氟乙烯反应釜。