[发明专利]具有纺锤形貌的Ag/AgCl/NH2-MIL-101(Fe)复合光催化剂的原位制备方法及该催化剂的应用

摘要

具有纺锤形貌的Ag/AgCl/NH₂-MIL-101(Fe)复合光催化剂的原位制备方法及其应用，属于环境污染治理技术领域。Ag/AgCl/NH₂-MIL-101(Fe)复合光催化剂的原位制备按照以下步骤进行：采用溶剂热法，以FeCl_3˙6H₂O和2-氨基对苯二甲酸为原料制备具有正六边形截面的纺锤形貌的NH₂-MIL-101(Fe)纳米材料，其棱长平均约为700nm， 正六边形边长平均约为200nm。采用一步紫外光还原的方法，原位制备具有纺锤形貌的Ag/AgCl/NH₂-MIL-101(Fe)复合光催化剂。该方法利用NH₂-MIL-101(Fe)材料中的Cl^-与硝酸银溶液中的Ag⁺的反应以及紫外光的还原作用，在不添加其他外源性氯源的情况下，本发明的催化剂方法简便，条件温和。并且将Ag/AgCl纳米颗粒负载在NH₂-MIL-101(Fe)，通过表面等离子体共振效应，进一步提高电子传递效率，减少光生电子-空穴对的复合几率，有效降解气相污染物。

主权项

一种具有纺锤形貌的Ag/AgCl/NH₂‑MIL‑101(Fe)复合光催化剂的原位制备方法，其特征如下：1）、具有纺锤形貌的NH₂‑MIL‑101(Fe) 材料的制备：采用溶剂热法制备；在室温下，将六水合氯化铁、2‑氨基对苯二甲酸溶解在N, N‑二甲基甲酰胺中，其中六水合氯化铁、2‑氨基对苯二甲酸溶解和N, N‑二甲基甲酰胺的摩尔量之比为：2︰1︰156；通过磁力搅拌使六水合氯化铁、2‑氨基对苯二甲酸完全溶解，形成红棕色溶液；将红棕色溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应器中，在100‑120℃条件下反应15‑30小时，冷却后离心，然后用N, N‑二甲基甲酰胺洗三次，再用乙醇洗三次，洗后在50‑80℃的条件下真空干燥4‑10h，得到深红棕色固体，为具有纺锤形貌的NH₂‑MIL‑101(Fe) 材料；2）、Ag/AgCl/NH₂‑MIL‑101(Fe)复合光催化剂的原位制备：此步骤采用紫外光还原法一步原位制备；在石英烧杯中加入30‑60mL乙醇和硝酸银，超声30min，使其完全溶解；在磁力搅拌下，向石英烧杯中加入步骤1）制备的具有纺锤形貌的NH₂‑MIL‑101(Fe) 材料，使Ag的质量百分比达到NH₂‑MIL‑101(Fe) 的10 %，搅拌30 min，形成均匀的悬浊液；将上述悬浊液转移到暗箱中，在磁搅拌条件下，使用高压汞灯照射1‑2h；将产品离心收集，用无水乙醇洗2次，60℃干燥过夜，得到具有纺锤形貌的Ag/AgCl/NH₂‑MIL‑101(Fe) 复合光催化剂。