[发明专利]混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂的制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂及制备方法和应用，所述制备方法包括：将MnCl2·4H2O、PVP和第一水混合，之后加入NaOH溶液，2‑3min后加入KMnO4溶液，经搅拌、过滤、洗涤和干燥后得到Mn3O4‑MnO2纳米片；将PEG 2000、Na2HPO4·12H2O、Mn3O4‑MnO2纳米片和第二水混合，超声后进行加热至55‑65℃，之后加入银氨溶液，经搅拌、过滤、洗涤和干燥后得到混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂。改善了Mn3O4‑MnO2量子效率低等不足，解决了Ag3PO4载流子复合严重、光致还原、微水溶性等缺陷。

主权项

1.一种混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

（1）将MnCl₂·4H₂O、PVP和第一水混合，之后加入NaOH溶液，2‑3min后加入KMnO₄溶液，经搅拌、过滤、洗涤和干燥后得到Mn₃O₄‑MnO₂纳米片；

（2）将PEG 2000、Na₂HPO₄·12H₂O、Mn₃O₄‑MnO₂纳米片和第二水混合，超声后进行加热至55‑65℃，之后加入银氨溶液，经搅拌、过滤、洗涤和干燥后得到混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于20mL的第一水，MnCl₂·4H₂O的用量为0.8‑1g，PVP的用量为0.9‑1.1g，NaOH溶液的用量为4‑5mL，KMnO₄溶液的用量为4.5‑5.5mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，NaOH溶液的浓度为1.8‑2.2mol/L；和/或

KMnO₄溶液的浓度为0.18‑0.22 mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于90mL的第二水，PEG 2000的用量为4.5‑5.5g，Na₂HPO₄·12H₂O的用量为7.1‑7.2g，Mn₃O₄‑MnO₂纳米片的用量为0.002‑0.0105g。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤（2）中，银氨溶液的制备方法包括：将0.3‑0.5g AgNO₃溶于100 mL去离子水中，滴入25‑28 wt %的稀氨水，至沉淀恰好消失，得到银氨溶液。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，第一水在使用前需加热至55‑65℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤（1）中，搅拌的时间为2.5‑3.5h；和/或

在步骤（1）中，干燥的温度为55‑65℃；和/或

在步骤（2）中，超声的时间为13‑17min，搅拌的时间为55‑65min，干燥的温度为55‑65℃。

8.一种混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂，其特征在于，所述混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂由权利要求1‑7中任意一项所述的制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂，其特征在于，在混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂中，Mn₃O₄‑MnO₂的质量分数为1 wt%～5 wt %， Cubic Ag₃PO₄的质量分数为95 wt %～99 wt %。

10.根据权利要求8或9所述的混合价态锰氧化物/磷酸银光催化剂在可见光催化降解水中污染物中的应用。