Ag@AgCl 催化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種催化劑的制備方法，特別涉及一種Ag@AgCl催化劑的制備方法。本發(fā)明所述的Ag@AgCl催化劑的制備方法，包括以下步驟：（1）室溫下，配置相同體積的AgNO3水溶液與NaMoO4水溶液，其AgNO3與NaMoO4摩爾比為2:1，用NaOH和HNO3液調(diào)節(jié)PH至8.0，將二者混合；（2）攪拌、超聲、用去離子水洗滌干燥得到Ag2MoO4；（3）將Ag2MoO4溶解在體積比為1:10的鹽酸溶液中，攪拌使之充分溶解，再加入十二烷基磺酸鈉溶液，超聲，使Ag2MoO4與HCl充分進(jìn)行離子交換，再將其離心、洗滌、干燥得到Ag@AgCl。本發(fā)明所述的Ag@AgCl催化劑的制備方法，通過該方法制備的Ag@AgCl在可見光下能夠使三聚氰胺發(fā)生脫氨基反應(yīng)，且使其環(huán)結(jié)構(gòu)破壞，同時Ag@AgCl催化劑能夠用于降解三嗪類化合物。
【專利說明】Ag@AgC I催化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種催化劑的制備方法，特別涉及一種AgOAgCl催化劑的制備方法。【背景技術(shù)】
[0002]目前，光催化降解三嗪類化合物的研究報道表明，雖然光催化劑能使三嗪結(jié)構(gòu)外的其它部分礦化生成CO2等無機(jī)離子，但是三嗪結(jié)構(gòu)卻保留下來，生成不能進(jìn)一步分解的氰脲酸結(jié)構(gòu)，Serpone等采用多種方法對TiO2光催化降解氰脲酸的體系進(jìn)行檢測，沒有發(fā)現(xiàn)任何的中間體和礦化產(chǎn)物，經(jīng)氯鉬酸、氟離子、表面硅烷化等對TiO2催化劑表面進(jìn)行改性，或者在孟加拉玫瑰紅敏化作用下都可以將三嗪結(jié)構(gòu)礦化分解，研究者還發(fā)現(xiàn)對三嗪結(jié)構(gòu)降解提出了活性自由基及單線態(tài)氧氧化等不同的機(jī)理，研究表明，表面等離子共振效應(yīng)能有效利用可見光將染料污染物降解，然而發(fā)明人通過檢索文獻(xiàn)現(xiàn)發(fā)針對三嗪類化合物的光降解情況未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種能夠利用表面等離子共振效降解三嗪類化合物的催化劑Ag@AgCl的制備方法，該制備方法簡單、原料易得。
[0004]本發(fā)明所述的AgOAgCl催化劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)室溫下，配置相同體積的AgNO3水溶液與NaMoO4水溶液，其AgNO3與NaMoO4摩爾比為2:1，用NaOH和HNO3液調(diào)節(jié)PH至8.0，將二者混合；
(2)攪拌、超聲、用去離子水洗滌干燥得到Ag2MoO4；
(3)將Ag2MoO4溶解在體積比為1:10的鹽酸溶液中，攪拌使之充分溶解，再加入十二烷基磺酸鈉溶液，超聲，使Ag2MoO4與HCl充分進(jìn)行離子交換，再將其離心、洗滌、干燥得到Ag@AgCl。
[0005]本發(fā)明所述的AgOAgCl催化劑的制備方法,通過該方法制備的AgOAgCl在可見光下能夠使三聚氰胺發(fā)生脫氨基反應(yīng)，且使其環(huán)結(jié)構(gòu)破壞，同時AgOAgCl催化劑能夠用于降解三嗪類化合物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為實施例2中AgOAgCl催化劑的SEM照片
圖2為實施例2中AgOAgCl催化劑的紫外可見漫反射吸收光譜圖3為實施例2中不同條件下AgOAgCl催化劑對三聚氰胺的可見光降解圖，其中(A)為反應(yīng)溶液中加入 Na2EDTA, PH=3 ; (B) PH=9 ; (C)氮氣除氧，PH=3 ; (D) PH=3;
【具體實施方式】
[0007]實施例1
分別配制 0.2mol/L 的 AgNO3 溶液 50ml, 0.lmol/L 的 NaMoO4 溶液 50ml,用 NaOH 和HNO3液調(diào)節(jié)PH至8.0，將兩種溶液混合，攪拌0.5h，再放入超聲儀中超聲反應(yīng)4h，然后用去離子水洗滌，100°C下干燥，得到Ag2MoO4，將制備的Ag2MoO4固體加入到50ml體積比為1:10的鹽酸水溶液中，攪拌lh，再加入50ml濃度為lg/L的十二烷基磺酸鈉溶液，超聲0.5h，使Ag2MoO4與HCl充分進(jìn)行尚子交換，得到AgCl,且表面部分被還原,將之尚心、洗漆、100°C干燥得到AgOAgCl。
[0008]實施例2
1.AgiAgCl催化劑的形貌
圖1表明:Ag@AgCl催化劑較為均勻，為近球狀，但顆粒較大平均粒直徑為2um左右。
[0009]2.AgOAgCl催化劑的紫外可見漫反射吸收光譜
圖2表明，所制備的AgOAgCl催化劑不僅在紫外區(qū)表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸收，而且在400nm以上的可見區(qū)也有很強(qiáng)的吸收。AgCl本身不會呈現(xiàn)很強(qiáng)的可見光吸收，然而在超聲作用和有機(jī)物十二烷基磺酸鈉存在下，表面AgCl中的Ag+被還原為Agci，還原態(tài)的銀處于納米級，因此在可見區(qū)表現(xiàn)出表面等離子共振吸收.從而得到表面AgCl被還原的AgOAgCl催化劑。
[0010]3.AgiAgCl催化劑降解三聚氰胺
在可見光照不加AgOAgCl催化劑或者在AgOAgCl催化劑存在的暗反應(yīng)中，5h內(nèi)都未發(fā)現(xiàn)三聚氰胺發(fā)生明顯的降解。圖3表明:三聚氰胺在AgOAgCl催化劑懸浮的水溶液中，在空氣氛圍下，經(jīng)可見光照射，5h內(nèi)約有90%的三聚氰胺發(fā)生降解，而用氮氣除氧后，三聚氰胺在IOh內(nèi)也僅有不到80%發(fā)生降解，在乙二胺四乙酸鈉(Na2EDTA)存在下，經(jīng)過IOh的可見光照，三聚氰胺僅減少不到10%。
[0011]在可見光照射下，催化劑表面的銀納米粒子產(chǎn)生的表面等離子共振對可見光吸收，激發(fā)銀納米粒子，產(chǎn)生電子空穴對，在沒有電子捕獲劑的存在下，電子空穴會發(fā)生復(fù)合，當(dāng)電子空穴復(fù)合在反應(yīng)中占主要地位時，光催化劑的活性就會大大降低，氧氣是一種有效的電子捕獲劑，能有效地捕獲電子，促進(jìn)電子空穴的有效分離，因而在空氣中三聚氰胺的降解速率要比在氮氣氛圍下快很多，氧氣捕獲電子后會形成超氧自由基陰離子(O 2 —‘)以及其它的活性氧類，這些活性氧物種同樣可以促進(jìn)有機(jī)物的降解，在除氧條件下，由于催化劑中存在AgCl，電子可以轉(zhuǎn)移給AgCl中的銀離子，使電子空穴有效分離，實驗結(jié)果表明，三聚氰胺在無氧條件下確實發(fā)生了降解，然而在此情況下，沒有由氧氣生成的各類活性氧物種，空穴將是使三聚氰胺發(fā)生氧化降解的活性中心，Na2EDTA是一種公認(rèn)的空穴捕獲劑，為了確認(rèn)空穴在降解三聚氰胺中的作用，在反應(yīng)溶液中加入空穴捕獲劑Na2EDTA,可以發(fā)現(xiàn)Na2EDTA的加入幾乎完全抑制了三聚氰胺的降解，證明了空穴在氧化降解三聚氰胺過程中的重要作用，由于AgCl粒子表面通常以氯離子為終端原子，因而表面帶負(fù)電荷，當(dāng)升高反應(yīng)液的初始PH值到9，此時三聚氰胺(PKa=8)表面基本不帶電荷，因而相對于在低PH值(PH值值低于5時，三聚氰胺完全質(zhì)子化，此時帶正電荷的三聚氰胺和催化劑之間的相互作用變?nèi)跹趸式档?。因此，在PH值為9時，三聚氰胺的降解速率要比PH值為3時慢。
[0012]4.降解機(jī)理
由于三聚氰胺分子有3個自由氨基和3個氮原子，它們都對銀有很強(qiáng)的配位作用，因而可以保證可見光激發(fā)催化劑產(chǎn)生的活性氧化物種能有效地作用于三聚氰胺，由可見光激發(fā)AgOAgCl產(chǎn)生的空穴，一方面可以直接氧化三聚氰胺分子，另一方面也可能氧化表面的氯離子生成氯原子，氯原子也是強(qiáng)氧化劑，可以將有機(jī)物分子氧化，再者，氧氣的存在可以產(chǎn)生一系列的活性氧物種，空穴也是潛在的羥基自由基生成者，然而實驗結(jié)果表明，無氧條件下，雖然比在氧氣存在下降解速率慢，但仍能使三聚氰胺通過可見光催化發(fā)生降解，說明氧氣的存在有助于三聚氰胺的光催化降解，但不起決定性作用.而且，采用532nm激光激發(fā)催化劑，DMPO捕獲羥基自由基的方法，通過順磁共振檢測反應(yīng)過程中是否有羥基自由基生成，未檢測到信號，因此，三聚氰胺氧化反應(yīng)可能是通過空穴直接氧化或者通過氯原子間接氧化進(jìn)行的，采用EDTA捕獲空穴幾乎完全抑制三聚氰胺降解也證實了這一點。
【權(quán)利要求】
1.一種AgOAgCl催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)室溫下，配置相同體積的AgNO3水溶液與NaMoO4水溶液，其中AgNO3與NaMoO4摩爾比為2:1，用NaOH和HNO3液調(diào)節(jié)PH至8.0，將二者混合； (2)攪拌、超聲、用去離子水洗滌、干燥得到Ag2MoO4； (3)將Ag2MoO4溶解在體積比為1:10的鹽酸溶液中，攪拌使之充分溶解，再加入十二烷基磺酸鈉溶液，超聲，使Ag2MoO4與HCl充分進(jìn)行離子交換，離心、洗滌干燥得到AgOAgCl。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AgOAgCl催化劑的制備方法，其特征在于加入0.lg/L的十二烷基磺酸鈉溶液50ml。
【文檔編號】B01J27/10GK103623851SQ201310477815
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】王耀斌 申請人:陜西盛邁石油有限公司