本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制新材料領(lǐng)域,尤其涉及一種磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑的制備方法。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,來自工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的毒害有機(jī)污染物嚴(yán)重威脅著環(huán)境和人類的健康,尋求一種新型高效的環(huán)境治理技術(shù)具有重要的意義。光催化技術(shù)因其節(jié)能、高效、污染物降解徹底、無二次污染優(yōu)點(diǎn),目前已成為一種具有重要應(yīng)用前景的新興環(huán)境治理技術(shù)。近年來,新型高效的可見光光催化劑的研制成為光催化技術(shù)中的一個(gè)重要研究內(nèi)容,其中具有表面等離子共振效應(yīng)的光催化材料,因其獨(dú)特的表面物理化學(xué)性質(zhì)和高效的可見光光催化性能,成為研究的熱點(diǎn)之一。
然而,目前所報(bào)道的可見光光催化材料大多具有較高的光生載流子復(fù)合率和較差的可見光吸收,導(dǎo)致其量子效率較低。因此,開發(fā)新型高效可見光光催化材料,拓展半導(dǎo)體材料光譜響應(yīng)范圍以及促進(jìn)光生電子和空穴有效分離,成為目前光催化材料研究領(lǐng)域急需解決的科學(xué)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)中光催化降解污染物過程中的不足,提供一種磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑的制備方法。
為此,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案,一種磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑的制備方法,依次包括如下步驟:
1)在5mL濃度為0.2~0.3mol/L的硝酸釔溶液滴加3~6mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%~25%的氨水,得到氫氧化釔黑色膠體溶液;
2)量取濃度為20mmol/L的硝酸銀溶液1mL和濃度為20mmol/L的磷酸氫二鈉溶液1~10mL,在350~400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下混合,持續(xù)攪拌3~4h,生成磷酸銀形成黃綠色膠體溶液;
3)將得到的黃綠色膠體溶液和黑色膠體溶液在持續(xù)攪拌下混合20~30min,再加入5-8mL濃度為0.2~0.3mol/L的磷酸二氫鈉溶液,繼續(xù)攪拌3h,沉淀,固液分離,用去離子水洗滌3~5次,在100~105℃下烘干,得到磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑。
與傳統(tǒng)催化劑相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)越性:該過程中氫氧化釔黑色膠體溶液(帶正電)和黃綠色磷酸銀膠體溶液(帶負(fù)電)所帶電荷相反,膠體顆粒在靜電作用下相互結(jié)合,均勻分散。氫氧化釔在有磷酸氫根存在的條件下生成磷酸釔。所制得的催化劑有較好的晶體結(jié)構(gòu),穩(wěn)定,光降解處理效率高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不僅限于此。
實(shí)施例1
在5mL濃度為0.3mol/L的硝酸釔溶液滴加6mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水,得到氫氧化釔黑色膠體溶液;量取濃度為20mmol/L的硝酸銀溶液1mL和濃度為20mmol/L的磷酸氫二鈉溶液10mL,在400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下混合,持續(xù)攪拌4h,生成磷酸銀形成黃綠色膠體溶液;將得到的黃綠色膠體溶液和黑色膠體溶液在持續(xù)攪拌下混合30min,再加入8mL濃度為0.3mol/L的磷酸二氫鈉溶液,繼續(xù)攪拌3h,沉淀,固液分離,用去離子水洗滌5次,在105℃下烘干,得到磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑。
將制得的磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑用于處理含酸性大紅廢水:0.5g磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑加入到100mL濃度為20mg/L的酸性大紅廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)0.5h,脫色率為97.8%。
實(shí)施例2
在5mL濃度為0.2mol/L的硝酸釔溶液滴加3mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的氨水,得到氫氧化釔黑色膠體溶液;量取濃度為20mmol/L的硝酸銀溶液1mL和濃度為20mmol/L的磷酸氫二鈉溶液1mL,在350轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下混合,持續(xù)攪拌3h,生成磷酸銀形成黃綠色膠體溶液;將得到的黃綠色膠體溶液和黑色膠體溶液在持續(xù)攪拌下混合20min,再加入5mL濃度為0.2mol/L的磷酸二氫鈉溶液,繼續(xù)攪拌3h,沉淀,固液分離,用去離子水洗滌3次,在100℃下烘干,得到磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑。
將制得的磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑用于處理含亞甲基藍(lán)廢水:0.5g磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑加入到100mL濃度為20mg/L的亞甲基藍(lán)廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)0.5h,脫色率為99.0%。
實(shí)施例3
在5mL濃度為0.3mol/L的硝酸釔溶液滴加6mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水,得到氫氧化釔黑色膠體溶液;量取濃度為20mmol/L的硝酸銀溶液1mL和濃度為20mmol/L的磷酸氫二鈉溶液8mL,在400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下混合,持續(xù)攪拌4h,生成磷酸銀形成黃綠色膠體溶液;將得到的黃綠色膠體溶液和黑色膠體溶液在持續(xù)攪拌下混合30min,再加入8mL濃度為0.3mol/L的磷酸二氫鈉溶液,繼續(xù)攪拌3h,沉淀,固液分離,用去離子水洗滌5次,在105℃下烘干,得到磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑。
將制得的磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑用于處理含金橙II廢水:0.5g磷酸釔/磷酸銀復(fù)合催化劑加入到100mL濃度為20mg/L的金橙II廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)0.5h,脫色率為99.1%。