一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光催化材料，特指一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法。步驟如下：將氧化石墨烯溶于水中，超聲得到氧化石墨烯分散液；將硝酸銀溶液在攪拌的條件下滴加到氧化石墨烯分散液中，攪拌一段時(shí)間，得到混合前驅(qū)體溶液A；將配置好的二氧化鈦溶液緩慢滴加到上述混合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B；將配制好的磷酸鹽溶液緩慢滴加到上述混合溶液B中，反應(yīng)體系中出現(xiàn)灰綠色渾濁，繼續(xù)攪拌一段時(shí)間后，將反應(yīng)所得到的產(chǎn)物離心分離、洗滌、干燥后得到所述可見光催化材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備工藝簡(jiǎn)單，所制備的材料形貌結(jié)構(gòu)規(guī)則、尺寸均勻，在可見光照射下作用下對(duì)有機(jī)染料羅丹明B表現(xiàn)出較強(qiáng)的降解活性。
【專利說明】一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光催化材料，特指一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法，特別是指一種用水溶液中離子交換法制備自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的方法，屬于復(fù)合材料、光催化技術(shù)和水污染治理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化鈦由于具有較強(qiáng)的氧化性、較高的化學(xué)穩(wěn)定性、無毒性和低成本獲得了廣泛的關(guān)注，但是，二氧化鈦光吸收范圍較窄(僅限于紫外光區(qū))、量子效率較低，特別是其可見光響應(yīng)程度低導(dǎo)致其在可見光照射下光催化活性有限，研究表明，二氧化鈦的光催化活性很大程度上取決于它的形貌、尺寸，特別是其裸露的晶面，因此，制備高比例且形貌可控的{001}面二氧化鈦納米片是提高二氧化鈦光催化性能的有效途徑之一。
[0003]Guo等DVai ter, 2010 ,9，559-564]報(bào)道了在可見光激發(fā)下，磷酸銀由于具有分散的能帶結(jié)構(gòu)，禁帶寬度相對(duì)較窄，光生載流子的復(fù)合速率大大降低，量子效率得到很大提高，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的可見光光催化活性；但是制備磷酸銀使用了含銀的化合物使得制備成本偏高，另外制備出的磷酸銀材料的尺寸都偏大且形貌難以控制，而且磷酸銀材料的化學(xué)穩(wěn)定性較差；在控制磷酸銀的形貌結(jié)構(gòu)，提高其穩(wěn)定性以及降低材料成本的諸多嘗試中，用氧化物半導(dǎo)體材料與磷酸銀復(fù)合是一種行之有效的方法；我們將所制備的裸露{001}面的二氧化鈦納米片與磷酸銀通過自組裝形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，二氧化鈦在磷酸銀表面生長(zhǎng)不僅可以抑制磷酸銀成核，從而有效地控制其形貌結(jié)構(gòu)，而且，金屬氧化物二氧化鈦的加入提高了磷酸銀的穩(wěn)定性，另外，由于復(fù)合體系中價(jià)格低廉的二氧化鈦比例增加，在不影響光催化性能的前提下還大大降低了材料的成本。
[0004]氧化石墨烯表面具有較多的親水功能團(tuán)，將氧化石墨烯應(yīng)用于復(fù)合材料的制備中，其表面所帶的負(fù)電荷不僅能夠?yàn)閹д姾傻你y離子提供更多的反應(yīng)點(diǎn)，從而能夠?qū)⒘姿徙y的成核和生長(zhǎng)控制在氧化石墨烯的表面，從而達(dá)到有效控制磷酸銀尺寸和形貌的作用；另一方面由于石墨烯良好的溶解分散性，其和磷酸銀的有效復(fù)合能夠顯著改善復(fù)合材料的分散溶解性能，隨著制備氧化石墨烯工藝的改進(jìn)和成本的降低，將氧化石墨烯用于復(fù)合體系，還可以大大降低成本；目前，以二氧化鈦納米片、氧化石墨烯、硝酸銀和磷酸鹽為原料，運(yùn)用水溶液中離子交換法合成形貌規(guī)則，尺寸均勻的自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料并用于光催化降解有機(jī)污染物和凈化水資源未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種流程簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、成本低廉制備可控形貌的自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的方法，制備的復(fù)合光催化材料具有可控的形貌結(jié)構(gòu)、良好的可見光響應(yīng)特性和優(yōu)異的光催化降解污染物性能。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:以氧化石墨烯為前驅(qū)體材料，通過離子交換法使二氧化鈦納米片和磷酸銀顆粒在氧化石墨烯基體上均勻地復(fù)合，其具體制備方法步驟如下:
(1)將氧化石墨烯溶于去離子水中，超聲分散均勻得到濃度為0.06-0.6￥丨％的氧化石墨烯分散液；
(2)將硝酸銀溶解到去離子水中，得到硝酸銀溶液；攪拌條件下將硝酸銀溶液滴加入到上述氧化石墨烯分散液中，攪拌6-12 h，得到混合前驅(qū)體溶液A，混合溶液中硝酸銀的濃度為 0.15 mol/L ；
(3)將二氧化鈦納米片溶于去離子水中超聲分散，得到二氧化鈦分散液；攪拌條件下滴加到上述混合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B，混合溶液B中二氧化鈦的濃度為
0.48—1.8 wt% ；
(4)將磷酸鹽溶于去離子水中，得到濃度為0.15 mol/L的磷酸鹽溶液；
(5)在磁力攪拌條件下，將步驟(4)制備的磷酸鹽溶液逐滴加入步驟(3)所制備的混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，磷酸鹽溶液與混合溶液B的體積比為1: 4，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌30-60分鐘，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真
空干燥。
[0007]步驟3中所述的磷酸鹽為磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉或磷酸鈉。
[0008]所述二氧化鈦納米片制備步驟如下:
(1)將氫氟酸加入去離子水中，得到氫氟酸溶液，溶液中氫氟酸的質(zhì)量比例為50%; (2)在磁力攪拌條件下，將鈦酸四丁酯逐滴緩慢加入步驟(1)所制備的氫氟酸溶液中，反應(yīng)體系中出現(xiàn)白色渾濁，鈦酸四丁酯和氫氟酸溶液的體積比為5:8 ；
(3)滴加完畢后混合溶液繼續(xù)攪拌均勻后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)膽中，并將內(nèi)膽密封到不銹鋼水熱反應(yīng)釜中，180 ° C條件下反應(yīng)24 h，反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，所得到的產(chǎn)物離心分離后用去離子水和無水乙醇分別洗滌后真空干燥。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
a)二氧化鈦納米片與磷酸銀形成自組裝結(jié)構(gòu)，有效地限制了磷酸銀的成核生長(zhǎng)，使復(fù)合材料具有可控的形貌結(jié)構(gòu)和均勻的尺寸；
b)通過磷酸銀與二氧化鈦之間的協(xié)同效應(yīng)，所制得的光催化材料有較寬的可見光響應(yīng)范圍、較高光能利用率和循環(huán)穩(wěn)定性。
[0010]C )將氧化石墨烯作為前驅(qū)體，氧化石墨烯表面的活性附著點(diǎn)能夠有效的控制磷酸銀顆粒的尺寸。
[0011]d)氧化石墨烯較大的比表面積和較高的導(dǎo)電性使復(fù)合光催化材料具有良好的分散性、吸附性和較低的電子-空穴復(fù)合性，使材料在可見光作用下具有高效的光催化性能。
[0012]e)制備的工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、節(jié)能環(huán)保并且材料的性能優(yōu)越。
[0013]f) 二氧化鈦納米片比二氧化鈦顆粒具有更好的可見光吸收效果，用于復(fù)合材料中能夠提高復(fù)合材料對(duì)可見光的響應(yīng)，從而使得復(fù)合材料的可見光光催化效果提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為所制備的二氧化鈦納米片材料的掃面電鏡圖，圖中可見大量薄的片狀二氧化鈦材料；所得到的二氧化鈦納米 片的尺寸在50-70 nm之間；
圖2中二氧化鈦納米片材料的高分辨透射電鏡圖顯示，所得到的二氧化鈦納米片的厚度在4-5 nm之間；
圖3為自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的掃描電子顯微鏡圖；
圖4為自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的透射電子顯微鏡圖；
圖5為自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的X射線衍射圖；
圖6為自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的紫外可見漫反射光譜圖；
圖7為自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料對(duì)羅丹明B的光催化降解曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]實(shí)施例1
將20 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將300 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30 min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.426 g磷酸氫二鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸氫二鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸氫二鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌30 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0017]實(shí)施例2
將50 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將240 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.426 g磷酸氫二鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸氫二鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸氫二鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌40 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0018]實(shí)施例3
將100 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將600 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.426 g磷酸氫二鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸氫二鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸氫二鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌50 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0019]實(shí)施例4
將200 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將900 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.426 g磷酸氫二鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸氫二鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸氫二鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌60 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0020]實(shí)施例5
將20 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將300 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.36 g磷酸二氫鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸二氫鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸二氫鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌30 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0021]實(shí)施例6
將50 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將240 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.36 g磷酸二氫鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸二氫鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸二氫鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌40 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0022]實(shí)施例7
將100 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將600 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.36 g磷酸二氫鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸二氫鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸二氫鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌50 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0023]實(shí)施例8
將200 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將900 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.36 g磷酸二氫鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸二氫鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸二氫鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌60 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0024]實(shí)施例9
將20 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將300 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.49 g磷酸鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌30 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0025]實(shí)施例10
將50 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將240 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.49 g磷酸鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌40 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0026]實(shí)施例11
將100 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將600 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.49 g磷酸鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌50 min,所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0027]實(shí)施例12
將200 mg氧化石墨烯分散于30 ml去離子水中超聲5小時(shí)得到氧化石墨烯分散液，稱取0.1529 g硝酸銀溶于20 ml去離子水中，得到硝酸銀溶液，磁力攪拌器攪拌下將上述硝酸銀溶液逐滴加入到氧化石墨烯分散液中，攪拌12小時(shí)，形成混合前驅(qū)體溶液A，將900 mg二氧化鈦納米片溶于30 ml去離子水中超聲分散30min，得到二氧化鈦分散液，在磁力攪拌器攪拌的條件下滴加到上述合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B ;稱取0.49 g磷酸鈉固體溶于20 ml去離子水中，得到磷酸鈉溶液，磁力攪拌器攪拌下將配好的磷酸鈉溶液逐滴加到混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌60 min，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
[0028]圖3為所制備的自組裝的磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的掃描電鏡圖，從圖中我們可以看出，納米尺寸的二氧化鈦包裹在磷酸銀顆粒表面，二氧化鈦和磷酸銀沉積在薄的氧化石墨烯片層上；圖4為自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的透射電子顯微鏡圖，圖中可以清晰地看到石墨烯薄片以及包裹有納米二氧化鈦顆粒的大的磷酸銀顆粒，三種材料的復(fù)合程度較好；圖5為所制備的自組裝的磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的X射線衍射圖，衍射圖中所有的衍射峰均很好的對(duì)應(yīng)于響應(yīng)的磷酸銀和二氧化鈦材料，氧化石墨烯添加量較少且衍射峰強(qiáng)度相對(duì)弱，所以在X射線衍射圖譜中未觀察到來源于氧化石墨烯的衍射峰；圖6為所制備的自組裝的磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的紫外可見漫反射光譜圖，從圖中我們可以看出，該復(fù)合材料在200-800 nm的紫外可見光區(qū)具有較好的吸收，吸光度均大于0.4。
[0029]此外，本發(fā)明所制備出的自組裝的磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料同時(shí)被用于有機(jī)染料羅丹明B的光催化降解實(shí)驗(yàn)，具體過程和步驟如下:
將100 mg制備的磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料分散于100毫升10 mg/L的羅丹明B溶液中后超聲10分鐘，混合均勻的分散液轉(zhuǎn)移到氙燈光催化反應(yīng)器中的石英瓶中，黑暗條件下攪拌30分鐘使其達(dá)到吸附平衡后打開氙燈光源，每隔5分鐘用注射器抽取4 mL照射后的混合分散液轉(zhuǎn)移到標(biāo)記的離心管中，400-800 nm的可見光照射半小時(shí)后關(guān)閉氙燈光源，將所有的離心管中的樣品離心分離，離心后所得到的上層清液進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到石英比色皿中在紫外-可見分光光度計(jì)上測(cè)定不同光催化時(shí)間下的吸光度，從而得到各個(gè)時(shí)間段下自組裝的磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料在400-800 nm的可見光照射下對(duì)羅丹明B的光催化降解曲線圖。
[0030]圖7為所制備出的自組裝的磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料在可見光條件下對(duì)羅丹明B的光催化降解曲線圖，從圖7中可以看出，該復(fù)合材料在未開氙燈情況(黑暗條件下)對(duì)羅丹明B的吸附率為15 %，開燈可見光照射20分鐘對(duì)羅丹明B的降解率超過80%，可見光照射30分鐘后對(duì)羅丹明B的吸附-光催化降解總體效果達(dá)100%，光催化降解曲線圖表明所制備的磷酸銀基復(fù)合材料在可見光照射下對(duì)有機(jī)染料羅丹明B具有較好的光催化降解效果。
【權(quán)利要求】
1.一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法，其特征在于制備步驟如下: (1)將氧化石墨烯溶于去離子水中，超聲分散均勻得到濃度為0.06-0.6￥丨％的氧化石墨烯分散液； (2)將硝酸銀溶解到去離子水中，得到硝酸銀溶液；攪拌條件下將硝酸銀溶液滴加入到上述氧化石墨烯分散液中，攪拌6-12 h，得到混合前驅(qū)體溶液A，混合溶液中硝酸銀的濃度為 0.15 mol/L ； (3)將二氧化鈦納米片溶于去離子水中超聲分散，得到二氧化鈦分散液；攪拌條件下滴加到上述混合前驅(qū)體溶液A中，得到混合溶液B，混合溶液B中二氧化鈦的濃度為0.48—1.8 wt% ； (4)將磷酸鹽溶于去離子水中，得到濃度為0.15 mol/L的磷酸鹽溶液； (5)在磁力攪拌條件下，將步驟(4)制備的磷酸鹽溶液逐滴加入步驟(3)所制備的混合溶液B中，反應(yīng)體系出現(xiàn)灰綠色渾濁，磷酸鹽溶液與混合溶液B的體積比為1: 4，滴加完畢后得到的混合溶液繼續(xù)攪拌30-60分鐘，所得產(chǎn)物抽濾后用無水乙醇和去離子水洗滌后真空干燥。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法，其特征在于:步驟3中所述的磷酸鹽為磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉或磷酸鈉。
3.如權(quán)利要求1所述的一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法，其特征在于:所述二氧化鈦納米片制備步驟如下: (1)將氫氟酸加入去離子水中，得到氫氟酸溶液，溶液中氫氟酸的質(zhì)量比例為50%； (2)在磁力攪拌條件下，將鈦酸四丁酯逐滴緩慢加入步驟(1)所制備的氫氟酸溶液中，反應(yīng)體系中出現(xiàn)白色渾濁，鈦酸四丁酯和氫氟酸溶液的體積比為5:8 ； (3)滴加完畢后混合溶液繼續(xù)攪拌均勻后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)膽中，并將內(nèi)膽密封到不銹鋼水熱反應(yīng)釜中，180 ° C條件下反應(yīng)24 h，反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，所得到的產(chǎn)物離心分離后用去離子水和無水乙醇分別洗滌后真空干燥。
4.如權(quán)利要求3所述的一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法，其特征在于:所述二氧化鈦納米片的尺寸在50-70 nm之間,厚度在4-5 nm之間。
5.如權(quán)利要求1所述的一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法，其特征在于:所述自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料在200-800nm的紫外可見光區(qū)具有較好的吸收，吸光度均大于0.4。
6.如權(quán)利要求1所述的一種自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料的制備方法，其特征在于:所述自組裝磷酸銀基復(fù)合可見光催化材料對(duì)于10 mg/L的羅丹明B溶液，在黑暗條件下對(duì)羅丹明B的吸附率為15 %，在400-800 nm的可見光照射下照射20分鐘對(duì)羅丹明B的降解率超過80%，照射30分鐘后對(duì)羅丹明B的吸附-光催化降解總體效果達(dá)100%。
【文檔編號(hào)】B01J27/18GK103521247SQ201310482474
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】楊小飛, 袁帥帥, 秦潔玲, 李 榮, 李揚(yáng), 唐華, 蔣珍, 陳康敏 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)