一種釩酸銀納米線的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種釩酸銀納米線的制備方法。釩酸銀納米線采用表面活性劑輔助的水熱法合成，其制備方法包括：將一定量的釩酸氨(NH4VO4)和P123加入一定量的1mol/L硝酸的蒸餾水中。室溫下攪拌7h后，加入一定量的硝酸銀(AgNO3)。再攪拌1h后，將得到的溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)并分別在120℃-150℃下熱處理24h。所得到的沉淀物過濾后分別用蒸餾水和乙醇洗滌，并在70℃的烘箱中干燥。得到的釩酸銀粉末為單晶納米線結(jié)構(gòu)。
【專利說明】 一種釩酸銀納米線的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體納米材料制備和應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是一種銀系納米線光催化材料的制備。
【背景技術(shù)】
[0002]能源短缺和環(huán)境污染是人類社會21世紀(jì)所面臨的嚴(yán)重問題。世界所擁有的不可再生資源:石油、天然氣和煤炭都很有限，而我國的不可再生資源儲量還不及世界的平均水平。其次，我國城市污染尤為嚴(yán)重，在世界空氣污染嚴(yán)重的50個城市中，我國占了 31個。要解決能源和環(huán)境問題，必須尋找一條新的潔凈能源系統(tǒng)。H2在新能源系統(tǒng)中作用十分重要。目前，H2主要是通過天然氣等化石燃料重整得到，仍有一定的CO2排放。獲得H2較理想辦法就是利用太陽能等自然資源從水中獲取，因此光催化分解水制氫被認(rèn)為是解決能源問題和環(huán)境問題的理想辦法。自從上世紀(jì)70年代后期，Bard等人利用T12催化劑，在紫外光照射下降解多氯聯(lián)苯和氰化物等有機(jī)物獲得了成功。與傳統(tǒng)的處理方法相比，光催化氧化法降解有機(jī)污染物具有能耗低、操作簡便、反應(yīng)條件溫和及二次污染較少等優(yōu)點。無論是光催化分解水制備清潔的氫能源還是光催化降解有機(jī)污染物，其核心技術(shù)都是開發(fā)具有高量子轉(zhuǎn)換效率的光催化材料。雖然，T12是主要的光催化材料，但由于T12的光學(xué)帶隙為3.2eV,只有對低于400nm波長的光才有響應(yīng)，即只對紫外光吸收，對可見光沒有吸收。所以，太陽能利用率很低。因此，尋找具有可見光響應(yīng)的高量子轉(zhuǎn)換效率的光催化材料，成為了目前光催化領(lǐng)域的研究熱點。
[0003]Ag3VO4的低能價帶由Ag的4d軌道和O的2p軌道雜化而成,而其高能導(dǎo)帶由Ag的5s軌道和V的3d軌道雜化而成。雜化的價帶結(jié)構(gòu)具有比單一 O的2p更活躍的能級，導(dǎo)致了更窄的禁帶寬度。該結(jié)構(gòu)特點使得對光的響應(yīng)范圍擴(kuò)展至可見光區(qū)，成為又一種具有前景的可見光響應(yīng)光催化劑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種釩酸銀納米線的制備方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:釩酸銀納米線粉末采用表面活性劑輔助的水熱法合成。具體步驟如下:
[0006](I)將一定量的釩酸氨(NH4VO4)和P123 (EO20PO70EO20)加入稀釋到一定濃度的溶液中。
[0007](2)室溫下攪拌7h后，加入摩爾比的硝酸銀(AgNO3)。
[0008](3)再攪拌Ih后，將得到的溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)并在高溫下熱處理24h。
[0009](4)所得到的沉淀物過濾后分別用蒸餾水和乙醇洗滌，并在70°C的烘箱中干燥。
[0010]本發(fā)明所采用的一步水熱方法實現(xiàn)了釩酸銀的低溫可控合成，用濕化學(xué)法合成，實現(xiàn)了 Ag，V，0在分子水平上的混合。產(chǎn)物尺寸均勻，并且為單晶結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的一步水熱過程，流程短，工藝簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實現(xiàn)工業(yè)化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為發(fā)明化合物的透射電子顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0012]【具體實施方式】一:
[0013](I)將 0.300g 釩酸氨(NH4VO4)和 0.500g P123 (EO20PO70EO20)加入 30mL 包含2mLlmol/L硝酸(HNO3)的蒸餾水中。
[0014](2)室溫下攪拌7h后，加入1.1OOg硝酸銀(AgNO3)。
[0015](3)再攪拌Ih后，將得到的溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)并在120°C下熱處理24h。
[0016](4)所得到的沉淀物過濾后分別用蒸餾水和乙醇洗滌，并在70°C的烘箱中干燥。
[0017]【具體實施方式】二:與【具體實施方式】一不同的是，步驟(3)中在高壓釜內(nèi)熱處理的溫度為130°C。
[0018]【具體實施方式】三:與【具體實施方式】一不同的是，步驟(4)中在高壓釜內(nèi)熱處理的溫度為140°C。
[0019]【具體實施方式】四:與【具體實施方式】一不同的是，步驟(4)中在高壓釜內(nèi)熱處理的溫度為150°C。
【權(quán)利要求】
1.一種釩酸銀(Ag3V04)納米線光催化材料的制備方法，包括以下幾個步驟:將一定量的釩酸氨(NH4V04)和P123(E02(iP07CIE02CI)加入稀釋到一定濃度的溶液中。(2)室溫下攪拌7h后，加入摩爾比的硝酸銀(AgN03)。(3)再攪拌lh后，將得到的溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)并在高溫下熱處理24h。(4)所得到的沉淀物過濾后分別用蒸餾水和乙醇洗滌，并在70°C的烘箱中干燥。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于制備釩酸銀所用的的反應(yīng)物為釩酸氨(NH4V04)和硝酸銀(AgN03)。并且釩酸銨、硝酸銀使用的摩爾數(shù)按照分子式Ag3V04的摩爾比。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用的表面活性劑為P123(E02(iP07CIE02Q)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于水熱反應(yīng)過程的溫度分別為120°C?150°C。
【文檔編號】B82Y40/00GK104250021SQ201310287983
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】史海峰, 藍(lán)奔月, 王穎超 申請人:江南大學(xué)