本发明专利技术涉及一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂及其制备方法和应用，其方法包括：将TiO2溶于去离子水中，并进行超声震荡；接着加入硝酸银溶液，形成溶液A；接着滴加磷酸二氢钠溶液，形成Ag3PO4/TiO2溶液；接着加入碘化钠，形成AgI/Ag3PO4/TiO2复合溶液；接着对复合溶液进行静置、离心、水洗，收集沉淀物；接着将沉淀物烘干得到AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂成品。本发明专利技术的有益效果是：有利于减小禁带宽度，提高了光生电子与空穴的分离、转移效率，制备过程简单，易于控制，无需各种添加剂，环保，设备要求条件低，能够大批量合成，具有良好的可见光催化性能。
A kind of AgI/Ag
The invention relates to a AgI/Ag
【技术实现步骤摘要】
一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及水处理领域，尤其涉及一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
自上世纪发现二氧化钛电极能够在光照下分解水，有关二氧化钛光催化剂的制备及性能研究就成为全世界共同关注的一个研究热点。由于二氧化钛对大多数有机污染物具有较强的吸附、催化活性，二氧化钛用于可见光催化降解有机污染物具有良好的应用潜力。但二氧化钛在光照下产生的光生电子与空穴容易复合，会导致光催化效率降低，且二氧化钛对可见光的利用率小于10％。因此如何提高二氧化钛光催化的可见光利用率与光催化活性，是二氧化钛光催化剂的实际应用的阻碍。二氧化钛光催化性能的两个主要影响因素为：可见光吸收能力和光生电子与空穴的分离效率。WANGX,ZHAOZ,OUD,etal.在HighlyactiveAgclustersstabilizedonTiO2nanocrystalsforcatalyticreductionofp-nitrophenol[J].AppliedSurfaceScience,2016,385:445-452中的研究表明：二氧化钛表面沉积贵金属银纳米粒子能够有效转移光生电子，避免电子与空穴复合，提升光催化性能。XIEJ,YANGY,HEH,etal在FacilesynthesisofhierarchicalAg3PO4/TiO2nanofiberheterostructureswithhighlyenhancedvisiblelightphotocatalyticproperties[J].AppliedSurfaceScience,2015,355:921-929中的研究表明：银的氧化物能够在二氧化钛较宽的禁带宽度中间形成一个杂质能级，能够缩小二氧化钛禁带宽度，提升二氧化钛对可见光的吸收利用能力，表现为具有较宽的可见光响应范围。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂及其制备方法和应用，以克服上述现有技术中的不足。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将TiO2溶于去离子水中，并进行超声震荡，形成均匀分散溶液；步骤二、向步骤一制得的分散溶液中加入硝酸银溶液，并搅拌均匀，形成溶液A；步骤三、向步骤二制得的溶液A中滴加磷酸二氢钠溶液，并搅拌均匀，形成Ag3PO4/TiO2溶液；步骤四、向步骤三制得的Ag3PO4/TiO2溶液中加入碘化钠，原位置换部分磷酸根，形成AgI/Ag3PO4/TiO2复合溶液；步骤五、对步骤四制得的AgI/Ag3PO4/TiO2复合溶液进行静置、离心、水洗，并收集沉淀物；步骤六、将收集到的沉淀物于110℃-200℃干燥8h-20h，烘干得到AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂成品。本专利技术的有益效果是：通过离子交换法，原位交换沉积碘化银，形成了能带梯度结构，从而有利于减小禁带宽度，提高了光生电子与空穴的分离、转移效率，此外，本专利技术的AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂制备过程简单，易于控制，无需各种添加剂，环保，设备要求条件低，能够大批量合成，具有良好的可见光催化性能。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述步骤一中TiO2采用P25。进一步，所述步骤一中在进行超声震荡时，需要在室温下进行。进一步，所述步骤二中硝酸银溶液摩尔浓度为0.01mol/L-0.9mol/L。进一步，所述步骤三中磷酸二氢钠溶液摩尔浓度为0.01mol/L-0.3mol/L。进一步，所述步骤四中碘化钠溶液摩尔浓度为0.01mol/L-0.3mol/L。进一步，所述步骤五中在进行水洗时，要用去离子水进行水洗。进一步，所述步骤六中收集到的沉淀烘干温度为120℃-150℃，沉淀烘干时间为12h-20h。进一步，所有的操作步骤需在暗室中进行。一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂，其中，所述的AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂中各个成分的含量为：AgI：1.75wt％-28.6wt％；Ag3PO4：52.53wt％-89.71wt％；TiO2：7.6wt％-39.71wt％。所述的AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂应用于污染水体中有机污染物的降解。本专利技术的有益效果是：有利于减小禁带宽度，能够提高光生电子与空穴的分离、转移效率，环保，具有良好的可见光催化性能。附图说明图1为本专利技术方法制备的AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂的SEM图；图2为本专利技术方法制备的AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂降解亚甲基蓝溶液的反应曲线；图3为本专利技术方法制备的催化剂光降解亚甲基蓝前的XPS图；图4为本专利技术方法制备的催化剂光降解亚甲基蓝后的XPS图；图5为本专利技术方法制备的AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂降解微囊藻毒素的反应曲线。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例一：一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂，是在TiO2表面通过化学沉积首先沉积磷酸银，之后通过离子交换的原理在磷酸银沉淀原位交换生成碘化银。一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂的制备方法，包括如下步骤：S01、将0.01gTiO2P25溶解于20ml去离子水中，室温下进行超声震荡1h，形成均匀分散溶液；S02、向分散溶液中添加0.06mol/L硝酸银溶液5ml，并搅拌均匀，形成溶液A；S03、向溶液A中滴加0.02mol/L磷酸二氢钠溶液4ml，并搅拌均匀，形成Ag3PO4/TiO2溶液；S04、向Ag3PO4/TiO2溶液中滴加0.03mol/L碘化钠溶液2ml，原位置换部分磷酸根，形成AgI/Ag3PO4/TiO2复合溶液；S05、对S04制得的AgI/Ag3PO4/TiO2复合溶液进行静置后离心收集沉淀，并用去离子水洗3次，再将收集的沉淀于120℃-150℃的温度下进行烘干，沉淀烘干时间为12h-20h，其中，烘干温度可以为120℃、123.6℃、128.1℃、133.5℃、137.6℃、142.2℃、147.7℃、150℃，沉淀烘干时间可以为12h、13.7h、14.2h、15.3h、16.1h、18.4h、19.3h、20h，经过反复实验得出烘干温度为137.6℃时为最优，同时在该最优温度下，对应的最优时间为16.1h，烘干得到AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂成品。上述制备方法所制得的AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂，各个成分的含量为：AgI：24.47wt％；Ag3PO4：58.16wt％；TiO2：17.37wt％。由于TiO2在光照下会产生反应，因此在制备AgI/Ag3PO4/TiO2时的所有操作步骤均需在暗室中进行。实施例二：一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂，是在TiO2表面通过化学沉积首先沉积磷酸银，之后通过离子交换的原理在磷酸银沉淀原位交换生成碘化银。一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂的制备方法，包括如下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种AgI/Ag
【技术特征摘要】
1.一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将TiO2溶于去离子水中，并进行超声震荡，形成均匀分散溶液；步骤二、向步骤一制得的分散溶液中加入硝酸银溶液，并搅拌均匀，形成溶液A；步骤三、向步骤二制得的溶液A中滴加磷酸二氢钠溶液，并搅拌均匀，形成Ag3PO4/TiO2溶液；步骤四、向步骤三制得的Ag3PO4/TiO2溶液中加入碘化钠，原位置换部分磷酸根，形成AgI/Ag3PO4/TiO2复合溶液；步骤五、对步骤四制得的AgI/Ag3PO4/TiO2复合溶液进行静置、离心、水洗，并收集沉淀物；步骤六、将收集到的沉淀物于110℃-200℃干燥8h-20h，烘干得到AgI/Ag3PO4/TiO2复合光催化剂成品。2.根据权利要求1所述的一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中TiO2采用P25。3.根据权利要求1所述的一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中在进行超声震荡时，需要在室温下进行。4.根据权利要求1所述的一种AgI/Ag3PO4/TiO2复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中硝酸银溶液摩尔浓度为0.01mol/L-0.9mol/L。5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁亚楠，周林，武艳芳，刘磊，梅雁，胡婷，殷杰，
申请(专利权)人：武汉文科生态环境有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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