一种紫外光驱动纳米复合催化剂制造技术

本发明专利技术属于环境化学技术领域，具体涉及一种紫外光驱动纳米复合催化剂、制备方法及其在环境领域的应用。本发明专利技术通过使用紫外光源照射的方法在钨酸银表面生成银纳米粒子，利用金属银纳米粒子的等离子体共振效应，制备出了纳米银/钨酸银复合高效可见光催化剂，能够实现污水体系中有机物的快速降解。由于小尺寸效应和等离子体共振效应，不仅使得该纳米光催化剂的催化效果显著提升，而且大大减小了催化剂的使用量，有效节省光催化剂在环境治理领域中的使用成本。

An ultraviolet driven nano composite catalyst

The invention belongs to the technical field of environmental chemistry, in particular relates to a nanocomposite catalyst driven by ultraviolet light, a preparation method and an application in the environmental field. The silver nanoparticles are formed on the surface of silver Tungstate by irradiation of ultraviolet light source, and the silver nanoparticles are used to prepare the silver nanoparticles/silver tungstate composite high-efficiency visible photocatalyst by using the plasma resonance effect of the silver nanoparticles, which can realize the rapid degradation of organic matter in the sewage system. Due to the small size effect and plasma resonance effect, the photocatalyst not only greatly improves the catalytic effect, but also greatly reduces the amount of catalyst used, effectively saving the cost of photocatalyst in the field of environmental treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光驱动纳米复合催化剂
本专利技术属于环境化学
，具体涉及一种紫外光驱动纳米银/钨酸银复合催化剂、制备方法及其在环境领域中的应用。
技术介绍
生活中的水体污染、空气污染等时刻都在威胁人们的健康。如何减少污染，保护环境，成为世界各国共同关注的问题。因此，如何高效处理有害有机物成为环境领域研究的热点。目前研究最多、使用最广的光催化剂是锐钛型二氧化钛纳米粉体，因其安全无毒，低廉的价格和突出的光催化性能而受到众多关注。锐钛型二氧化钛的不足之处在于，禁带宽度较宽，在使用时需用特定波长的紫外光激发(λ<387nm)，而太阳光中紫外光区的能量不到太阳光总能量的5％，若使用太阳光直接催化降解有机污染物，其效果并不理想。为了解决这一问题，可见光催化剂成为光催化领域研究的热点。虽然钨酸银光催化剂是一类性能优异的可见光催化剂，但目前关于钨酸银光催化剂报道很少，获得的钨酸银催化剂的催化效果还有待于进一步提高，阻碍了该类材料在环境治理领域实际应用的进程。众所周知，提高催化剂的比表面积是最常见的促进催化剂催化效果的手段，而本专利技术针对现有钨酸银催化剂催化效果不够理想的不足，创造性地提出了一种纳米银/钨酸银复合催化剂的制备方法，通过利用钨酸银感光分解产生纳米银和微量注射反应物的方法，制备出了纳米银/钨酸银复合光催化剂。该方法巧妙利用了纳米银粒子的等离子体共振效应，显著提高了钨酸银光催化剂对有机污染物的降解效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种新型紫外光驱动纳米银/钨酸银复合催化剂的制备方法，获得催化性能优越，结构稳定的新型纳米光催化剂，解决现有纯二氧化钛或者负载二氧化钛的催化剂可见光催化效果不理想，以及常见的钨酸银催化剂可见光利用率低，催化过程缓慢等问题，同时有效的降低降解单位体积催化对象时钨酸银的使用量，提高催化剂的使用效率，降低催化剂的使用成本，有助于实现钨酸银催化剂在环境治理领域的巨大突破。本专利技术提出一种紫外光驱动纳米银/钨酸银复合催化剂的制备方法，其具体制备步骤为：1)使用硝酸银溶液和氨水配制银氨溶液；2)将配制好的钨酸钠溶液放入烧杯中，加入适量表面活性剂；3)钨酸钠溶液放置在超声波分散器中，使用微量注射器将银氨溶液加入到钨酸钠溶液中；4)将生成的沉淀经离心分离，洗涤后干燥，再置于紫外光下辐照1～3分钟，在钨酸银表面生成银纳米粒子，收集产物，获得纳米银/钨酸银复合催化剂。本专利技术中纳米银/钨酸银复合催化剂的具体制备条件为：1)表面活性剂的加入质量：银源和钨酸钠质量总和的0.5～10％；2)所使用的模板剂为聚乙二醇类或曲拉通X-100或吐温80或聚丙烯酸钠或十二烷基苯磺酸钠之一种。3)所使用的光源为紫外光。本专利技术具有如下优点：1、首次提出了一种利用感光原理制备纳米银/钨酸银复合光催化剂的方法。2.由于本方法所制备的纳米银具有等离子体共振效应，能够显著提升钨酸银的催化活性。与单一钨酸银光催化剂相比较，纳米银/钨酸银复合光催化剂在降解相同量的罗丹明B时，其催化效率是现有钨酸银催化剂的10倍以上。3.本专利技术首次在紫外光照射条件下通过微量注射制备纳米银/钨酸银复合光催化剂，并可以通过改变表面活性剂的种类产生新的形貌，从而实现对于不同形貌纳米银/钨酸银复合的可控合成。同现有方法相比，不仅产物催化性能好，而且实现形貌和尺寸的人为可控，满足不同的应用需求。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1：量取10mL0.5mol/L钨酸钠水溶液置于干净烧杯中，烧杯置于超声分散器中，加入1mL0.14g/L聚乙二醇溶液，待表面活性剂完全溶解后，将10mL1.0mol/L银氨溶液用微量注射剂加入到烧杯中，待完全反应后，抽滤，室温下自然干燥获得钨酸银粉体，再在波长为265nm功率为8瓦的紫外灯下照射3分钟，获得纳米银/钨酸银复合光催化剂。实施例2量取10mL0.05mol/L钨酸钠水溶液置于干净烧杯中，烧杯置于超声分散器中，加入1mL0.14g/L曲拉通X-100溶液，待表面活性剂完全溶解后，将10mL0.15mol/L银氨溶液用微量注射剂加入到烧杯中，待完全反应后，抽滤，室温下自然干燥获得钨酸银粉体，再在波长为265nm功率为10瓦的紫外灯下照射2分钟，获得纳米银/钨酸银复合光催化剂。实施例3量取10mL0.05mol/L钨酸钠水溶液置于干净烧杯中，烧杯置于超声分散器中，加入1mL0.14g/L聚丙烯酰胺溶液，待表面活性剂完全溶解后，将10mL0.15mol/L银氨溶液用微量注射剂加入到烧杯中，待完全反应后，抽滤，室温下自然干燥获得钨酸银粉体，再在波长为265nm功率为15瓦的紫外灯下照射2分钟，获得纳米银/钨酸银复合光催化剂。实施例4量取10mL0.05mol/L钨酸钠水溶液置于干净烧杯中，烧杯置于超声分散器中，加入1mL2.8g/L吐温80溶液，待表面活性剂完全溶解后，将10mL0.15mol/L银氨溶液用微量注射剂加入到烧杯中，待完全反应后，抽滤，室温下自然干燥获得钨酸银粉体，再在波长为265nm功率为8瓦的紫外灯下照射2分钟，获得纳米银/钨酸银复合光催化剂。实施例5量取10mL0.05mol/L钨酸钠水溶液置于干净烧杯中，烧杯置于超声分散器中，加入1mL2.8g/L十二烷基苯磺酸钠溶液，待表面活性剂完全溶解后，将10mL0.15mol/L银氨溶液用微量注射剂加入到烧杯中，待完全反应后，抽滤，室温下自然干燥获得钨酸银粉体，再在波长为265nm功率为15瓦的紫外灯下照射1分钟，获得纳米银/钨酸银复合光催化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光驱动纳米复合催化剂，该纳米复合催化剂由纳米银和钨酸银两部分组成，具体制备步骤为：1)使用硝酸银溶液和氨水配制银氨溶液；2)将配制好的钨酸钠溶液放入烧杯中，加入适量表面活性剂；3)钨酸钠溶液放置在超声波分散器中，使用微量注射器将银氨溶液加入到钨酸钠溶液中；4)将生成的沉淀经离心分离，洗涤后干燥，再置于紫外光下照射1～3分钟，使钨酸银表面生成纳米银粒子，收集产物，获得纳米银/钨酸银复合催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种紫外光驱动纳米复合催化剂，该纳米复合催化剂由纳米银和钨酸银两部分组成，具体制备步骤为：1)使用硝酸银溶液和氨水配制银氨溶液；2)将配制好的钨酸钠溶液放入烧杯中，加入适量表面活性剂；3)钨酸钠溶液放置在超声波分散器中，使用微量注射器将银氨溶液加入到钨酸钠溶液中；4)将生成的沉淀经离心分离，洗涤后干燥，再置于紫外光下照射1～3分钟，使钨酸银表面生成纳米银粒子，收集产物，获得纳米银/钨酸银复...

【专利技术属性】
技术研发人员：占明军，刘金库，王凤蕊，
申请(专利权)人：上海泽铭环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31