[发明专利]一种可见光催化剂WO3

说明书

本发明提供一种可见光催化剂WO₃@PDA@Ag₃PO₄，制备方法：钨酸钠、十二烷基磺酸钠、氯化钠、乙二醇和去离子水搅拌溶解后调节pH，搅拌反应后恒温反应，抽滤干燥得氧化钨；将氧化钨分散于碱性缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺，反应后抽滤，干燥得到WoO₃@PDA；将WoO₃@PDA分散于乙二醇中，加聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银得到混合体系，缓慢加入到柠檬酸钠的乙二醇溶液中，缓慢滴加磷酸钠溶液，调节pH至酸性，反应后过滤、洗涤、干燥，即得。本方法制备工艺简单，易于控制，产率高；本发明可见光催化剂WO₃@PDA@Ag₃PO₄在可见光下对恩氟沙星、玫瑰精B、亚甲基蓝等常见有机污染物的降解率可达100％，且稳定性好，再生活化处理简便，重复使用性能优，在光催化降解污染物方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于水污染净化技术领域，尤其涉及一种高效可见光催化材料及其制备方法，以及其在去除水中染料、抗生素等污染物中的应用。

背景技术

随着城市化、工业化进程的不断加速，由染料和抗生素等有机污染物引起的水污染已对人类健康和生态平衡构成重大威胁。染料和抗生素等有机物通常能够在环境中长期稳定存在，很多染料对人类、动物具有致癌、致畸和致突变作用，抗生素则会诱发耐药细菌出现，威胁人类和动植物的生存。半导体光催化技术具有操作简便、高效、绿色清洁和能耗低的特点，可直接通过光照将目标污染物降解为二氧化碳和水，因此被视为一种极具前景的废水处理方法。

但目前光催化技术的发展和应用仍然受限，以TiO₂和ZnO为代表的常用催化剂的响应光谱为紫外光，仅占太阳光谱的5％。因此，开发可见光(占太阳光谱的44％)响应的光催化剂，对光催化技术的工业化应用具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明利用简单的合成方法制备可见光催化剂WO₃@PDA@Ag₃PO₄，该催化剂可有效利用太阳光能，在可见光下对亚甲基蓝、罗丹明B、左氧氟沙星等有机物的降解率可达100％，具有较好的工业化应用潜力。

本发明的目的是提供一种可见光催化剂WO₃@PDA@AgPO₄及其制备方法和应用。

第一方面，本发明提供一种可见光催化剂WO₃@PDA@Ag₃PO₄，所述WO₃@PDA@Ag₃PO₄是将磷酸银均匀包覆在WoO₃@PDA外层。

第二方面，本发明提供一种具体的可见光催化剂WO₃@PDA@Ag₃PO₄的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，在反应容器中加入钨酸钠、十二烷基磺酸钠、氯化钠、乙二醇和去离子水，搅拌溶解后用盐酸调节pH值至酸性，搅拌反应完成后，将此溶液转移至高压反应釜中恒温反应，抽滤，干燥得到氧化钨。

步骤2，将氧化钨分散于碱性缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺，恒温搅拌反应，抽滤，干燥得到聚多巴胺包覆的氧化钨WoO₃@PDA。

步骤3，在避光条件下，将WoO₃@PDA分散于乙二醇中，加入聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银，搅拌分散均匀得到混合体系；将此混合体系缓慢加入到柠檬酸钠的乙二醇溶液中，搅拌反应，之后向体系中缓慢滴加磷酸钠溶液，继续搅拌，用磷酸调节pH至酸性，恒温搅拌反应，反应结束后过滤，洗涤，干燥，即得到WO₃@PDA@Ag₃PO₄产品。