A preparation method of one-dimensional nanowire composite photocatalyst with nanoheterojunction relates to a preparation method of nanocomposite photocatalyst. The aim of the present invention is to solve the problem that the existing photocatalyst has low degradation efficiency of organic matter under visible light conditions. Preparation methods: 1. Preparation of strontium titanate nanowires; 2. One-dimensional Ag3PO4@SrTiO3 nanowires composite photocatalyst with nanoheterojunction was synthesized. Advantages: the degradation of methylene blue in the 35min under visible light source has the highest degradation effect of more than 98%. The one-dimensional Ag3PO4@SrTiO3 nanowire composite photocatalyst with nanoheterojunction is used as a visible photocatalyst to degrade organic matter.
【技术实现步骤摘要】
一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种纳米复合光催化剂的制备方法。
技术介绍
经济快速发展的同时也给人类生存的环境带来了巨大的压力。大量的生活污水、农业污水和工业废水直接或间接排放到天然水体中，对人类的健康造成了极大的危害。其中印染废水成为水资源严重污染源之一，这些印染废水如果不经处理直接排放，不但会造成严重的环境污染，而且会通过饮水和食物链的传递威胁到人体健康。光催化技术作为一种环境友好降解技术，又因其具有处理有机废水速率快、成本低廉等优点受到了各国研究机构及学者的青睐。光催化技术是利用半导体物质在光照条件下产生的光生电子和空穴，空穴可以和水、氢氧根等发生反应生成羟基自由基，羟基自由基可以氧化有机物使其发生降解。常用的光催化剂有ZnO、ZnS、TiO2、SrTiO3等，但是以上几种常用的光催化剂因其自身禁带宽度的限制只能利用太阳光成分中的紫外光进行光催化降解有机污染物，但紫外光成分仅占太阳光成分5％左右，因此，直接利用太阳光降低处理成本的诉求就很难实现。因此，越来越多的研究者致力于对上述光催化剂进行修饰改性，使其可以利用太阳光中...
【技术保护点】
1.一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备钛酸锶纳米线：①、将乙烯吡咯烷酮溶于混合溶剂中，搅拌反应18h～30h，然后加入钛酸丁酯，并搅拌反应8h～16h，再加入乙酸锶，搅拌至反应液澄清为止，得到前驱体溶液，所述聚乙烯吡咯烷酮的质量与混合溶剂的体积比为(1～3)g:10mL；所述混合溶剂由N,N‑二甲基甲酰胺和冰醋酸混合而成，且N,N‑二甲基甲酰胺与冰醋酸的体积比为8:(1～3)；所述钛酸丁酯的质量与混合溶剂的体积比为(1～3)g:10mL；所述乙酸锶的质量与混合溶剂的...
【技术特征摘要】
1.一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备钛酸锶纳米线：①、将乙烯吡咯烷酮溶于混合溶剂中，搅拌反应18h～30h，然后加入钛酸丁酯，并搅拌反应8h～16h，再加入乙酸锶，搅拌至反应液澄清为止，得到前驱体溶液，所述聚乙烯吡咯烷酮的质量与混合溶剂的体积比为(1～3)g:10mL；所述混合溶剂由N,N-二甲基甲酰胺和冰醋酸混合而成，且N,N-二甲基甲酰胺与冰醋酸的体积比为8:(1～3)；所述钛酸丁酯的质量与混合溶剂的体积比为(1～3)g:10mL；所述乙酸锶的质量与混合溶剂的体积比为(0.5～1.8)g:10mL；②、采用静电纺丝技术将前驱体溶液制成钛酸锶前驱体纳米纤维；③、将钛酸锶前驱体纳米纤维在温度为70～80℃下干燥3h～5h，然后在温度为600～800℃下烧结2h～4h，得到钛酸锶纳米线；二、复合：①、将钛酸锶纳米线加入硝酸银溶液中，所述硝酸银溶液中硝酸银的浓度为0.005mol/L～0.007mol/L，然后搅拌反应8min～12min，再加入磷酸盐溶液，所述磷酸盐溶液中磷酸盐的浓度为0.001mol/L～0.003mol/L，并继续搅拌反应至无沉淀生成为止，静置分离，得到固体，先采用去离子水对固体洗涤1～3次，再烘干，得到沉积后产物，所述钛酸锶纳米线的质量与硝酸银溶液的体积比为(80～120)mg:30mL，所述硝酸银溶液中Ag+与磷酸盐溶液中PO43-的摩尔比为3:1；②、利用沉积后产物代替步骤二①中钛酸锶纳米线，并重复步骤二①操作1～4次，得到具有纳米异质结的一维Ag3PO4@SrTiO3纳米线复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一②中将前驱体溶液注入到直径为0.5mm的玻璃注射器中，设置静电纺丝技术的参数：注射泵的喷射速度0.5mL/h～0.9mL/h，高压电源电压为15kV～19kv，滚轴接收器到注射器尖端的接收距离为14cm～18cm，环境湿度为25％～35％，温度为20～30℃，然后开始进行静电纺丝制备钛酸锶前驱体纳米纤维。3.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一③中将钛酸锶前驱体纳米纤维置于干燥箱中，并在温度为75～80℃下干燥3h～5h，然后放入马弗炉中，以升温速度为5℃/min升温至600～800℃，并在温度为600～800℃下烧结2h～4h，得到钛酸锶纳米线。4.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二①中所述磷酸盐溶液中磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾中的一种或其中几种。5.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二②中利用沉积后产物代替步骤二①中钛酸锶纳米线，并重复步骤二①操作1次，具体过程如下：将沉积后产物加入硝酸银溶液中，所述硝酸银溶液中硝酸银的浓度为0.005mol/L～0.007mol/L，然后搅拌反应8min～12min，再加入磷酸盐溶液，所述磷酸盐溶液中磷酸盐的浓度为0.001mol/L～0.003mol/L，并继续搅拌反应至无沉淀生成为止，静置分离，得到固体，先采用去离子水对固体洗涤1～3次，再烘干，得到具有纳米异质结的一维Ag3PO4@SrTiO3纳米线复合光催化剂，所述沉积后产物的质量与硝酸银溶液的体积比为(80～120)mg:30mL，所述硝酸银溶液中Ag+与磷酸盐溶液中PO43-的摩尔比为3:1。6.根据权利要求1所述的一种具有纳米异质结的一维纳米线复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二②中利用沉积后产物代替步骤二①中钛酸锶纳米线，并重复步骤二①操作2次，具体过程如下：a、将沉积后产物加入硝酸银溶液中，所述硝酸银溶液中硝酸银的浓度为0.005mol/L～0.007mol/L，所述沉积后产物的质量与硝酸银溶液的体积比为(80～120)mg:30mL，再加入磷酸盐溶液，所述磷酸盐溶液中磷酸盐的浓度为0.001mol/L～0.003mol/L，所述硝酸银溶液中Ag+与磷酸盐溶液中PO43-的摩尔比为3:1然后搅拌反应8min～12min，并继续搅拌反应至无沉淀生成为止，静置分离，得到固体，先采用去离子水对固体洗涤1～3次，再烘干，得到二次沉积后产物；b、将二次沉积后产物加入硝酸银溶液中，所述硝酸银溶液中硝酸银的浓度为0.005mol/L～0.007mol/L，然后搅拌反应8min～12min，再加入磷酸盐溶液，所述磷酸盐溶液中磷酸盐的浓度为0.001mol/L～0.003mol/L，并继续搅拌反应至无沉淀生成为止，静置分离，得到固体，先采用去离子水对固体洗涤1～3次，再烘干，得到具有纳米异质结的一维...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，赵伟杰，赵文辉，裘剑锋，牛建涛，
申请(专利权)人：台州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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