有机物光解催化器的制备方法技术

本发明专利技术公开一种有机物光解催化器的制备方法，先取铁电材料的单晶片作为衬底；再将所述衬底的正向极化面朝上，并在该正向极化面上滴加硝酸银水溶液；最后用紫外光照射所述硝酸银水溶液进行光化学沉积反应，在所述衬底的正向极化面上制得纳米银颗粒，将所述纳米银颗粒氧化为纳米氧化银颗粒，从而得到成品。采用本发明专利技术的有机物光解催化器的制备方法，能制得对罗丹明B等有机物具有高效光降解作用的光催化剂，降解速率更快，降解率更高。

Preparation of Organic Photolysis Catalyst

The invention discloses a preparation method of an organic photocatalyst, which takes a single wafer of ferroelectric material as a substrate, then raises the positive polarization surface of the substrate and drips silver nitrate aqueous solution on the positive polarization surface, and finally uses ultraviolet light to irradiate the silver nitrate aqueous solution for photochemical deposition reaction, and produces silver nanoparticles on the positive polarization surface of the substrate. The nano-silver particles are oxidized into nano-silver oxide particles to obtain finished products. By adopting the preparation method of the organic matter photocatalyst, the photocatalyst with high photocatalytic degradation effect on the organic matter such as rhodamine B can be prepared, and the degradation rate is faster and the degradation rate is higher.

【技术实现步骤摘要】
有机物光解催化器的制备方法
本专利技术涉及一种光催化技术，具体涉及一种有机物光解催化器的制备方法。
技术介绍
在食品加工、造纸、印染等工业废水以及生活污水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质恶化。现有技术中，对有机废水的处理方法有萃取、吸附、浓缩等物化方法，现阶段，光催化降解有机物的相关研究较多；传统的，多用Ti、Ag的氧化物做光催化剂，其存在速率慢，降解率低等问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种有机物光解催化器的制备方法，以得到具有降解速率快，降解率高等优点的光解催化剂。技术方案如下：有机物光解催化器的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：步骤一、取铁电材料的单晶片作为衬底；步骤二、将所述衬底的正向极化面朝上，并在该正向极化面上滴加硝酸银水溶液；步骤三、用紫外光照射所述硝酸银水溶液进行光化学沉积反应，在所述衬底的正向极化面上制得纳米银颗粒，将所述纳米银颗粒氧化为纳米氧化银颗粒，得到成品。作为优选：所述步骤一中，所述铁电材料的单晶片为铁酸铋单晶片或铌酸锂单晶片。所述步骤二中，所述硝酸银水溶液的浓度为1mM。所述步骤三中，所述紫外光的入射角度为90°，在所述紫外光照期间每隔2min向所述衬底的正向极化面上添加10μl的硝酸银水溶液。在所述步骤一中，将所述衬底依次采用丙酮、乙醇和去离子水进行清洗，再用氮气将其吹干，之后进行步骤二。所述步骤三中，所述紫外光强度100mW/cm2。所述步骤三中，所述紫外光照射的时间为15-25min。所述步骤三中，所述紫外光的波长为200-400nm。附图说明图1为试验组①、②和空白组的C/C0-t曲线图；图2为试验组②的吸光度-波长曲线。具体实施方式下面结合实施例和试验例对本专利技术作进一步说明。一、实施例：一种有机物光解催化器的制备方法，按以下步骤进行：步骤一、取铁电材料的单晶片作为衬底；将该衬底依次采用丙酮、乙醇和去离子水进行清洗，再用氮气将其吹干；所述铁电材料的单晶片为铁酸铋单晶片或铌酸锂单晶片；步骤二、将所述衬底的正向极化面朝上，并在该正向极化面上滴加硝酸银水溶液；所述硝酸银水溶液的浓度为1mM；步骤三、采用强度为100mW/cm2、波长为200-400nm的紫外光照射所述硝酸银水溶液15-25min，控制所述紫外光的入射角度为90°，硝酸银在所述衬底上进行光化学沉积反应，从而在所述衬底的正向极化面上制得纳米银颗粒，将所述纳米银颗粒氧化为纳米氧化银颗粒，得到成品；在所述紫外光照期间每隔2min向所述衬底的正向极化面上添加10μl的硝酸银水溶液。二、试验例：2.1试验样品设置：取铌酸锂单晶片，依次采用丙酮、乙醇和去离子水对其进行清洗，再将其用氮气吹干，作为衬底①；将所述衬底①的正向极化面朝上，并在所述正向极化面上滴加浓度为1mM的硝酸银水溶液100μl；并采用强度为100mW/cm2、波长为200-400nm的紫外光连续垂直照射所述衬底①正向极化面20min，期间每隔2min(分别为第2、4、6、8、10、12、14、16、18、20min)向所述衬底的正向极化面上添加10μl的硝酸银水溶液，在所述衬底①的正向极化面上制得纳米银颗粒，将纳米银颗粒充分氧化，得到试验样品①；选用等量(200μl*1mM)、粒径为10-100nm的纳米氧化银颗粒作为试验样品②。2.2试验组设置配制15mg/l的罗丹明B水溶液，溶液均匀后将其等分为三份；向第一份溶液中放入试验样品①，得到试验组①；向第二份溶液中放入试验样品②，得到试验组②；第三份溶液作为空白组。在室温(23℃)、常压的相同条件，测定各组溶液的初始吸光度I0，再将以上试验组①、试验组②和空白组同时暴露于可见光中120min；每30min测定一次试验组①、试验组②、空白组的实时吸光度I，期间肉眼观察颜色变化。2.3试验结果肉眼观察结果，空白组颜色无变化，120min后，溶液呈红紫色，与初始颜色一致；试验组①、试验组②的颜色均随时间逐渐变淡，120min后，溶液呈淡红紫色，其试验组①的颜色比试验组②更浅。根据比尔-朗伯定律，吸光度与溶液浓度成正比，即I/I0＝C/C0；各组的C/C0-t曲线如图1所示：从图1可以看出，随时间的增加，空白组的C/C0均接近于1，说明溶液浓度无变化，罗丹明B未降解；试验组①和试验组②的C/C0随时间增减逐渐降低，在相同时间内，试验组①的降解速率较试验组②更快。图2为试验组①的吸光度-波长曲线；从图2可以看出，在接近于550nm波长下的可见光照射下，随时间的增加，试验组①溶液的吸光度逐渐减小，说明液浓度变小，罗丹明B被降解。机理：所述光催化器(光催化剂)受可见光照射，Ag2O吸收光能后发生电子跃迁，产生电子-空穴对。作为衬底的铁电材料具有本征自发极化而产生内建电场，该电场能够作用于沉积在其表面的Ag2O，起到促进Ag2O光生电子-空穴对有效分离的作用。电子与有机废水中O2结合产生空穴与溶液中的OH-反应生成OH·。具有超强氧化能力的活性基团和OH·能够将吸附于催化剂表面的有机污染物氧化形成二氧化碳和水。这一机理与传统光催化剂的光催化机理一致，因而可以推断所述光催化器适用于罗丹明B之外的其他有机物的光催化降解。由以上试验例可以看出，采用本专利技术的有机物光解催化器的制备方法，能制得对罗丹明B等有机物具有高效光降解作用的光催化剂，其降解速率更快，降解率更高。最后需要说明的是，上述描述仅仅为本专利技术的优选实施例，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不违背本专利技术宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机物光解催化器的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：步骤一、取铁电材料的单晶片作为衬底；步骤二、将所述衬底的正向极化面朝上，并在该正向极化面上滴加硝酸银水溶液；步骤三、用紫外光照射所述硝酸银水溶液进行光化学沉积反应，在所述衬底的正向极化面上制得纳米银颗粒，将所述纳米银颗粒氧化为纳米氧化银颗粒，从而得到成品。

【技术特征摘要】
1.一种有机物光解催化器的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：步骤一、取铁电材料的单晶片作为衬底；步骤二、将所述衬底的正向极化面朝上，并在该正向极化面上滴加硝酸银水溶液；步骤三、用紫外光照射所述硝酸银水溶液进行光化学沉积反应，在所述衬底的正向极化面上制得纳米银颗粒，将所述纳米银颗粒氧化为纳米氧化银颗粒，从而得到成品。2.根据权利要求1所述的有机物光解催化器的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所述铁电材料的单晶片为铁酸铋单晶片或铌酸锂单晶片。3.根据权利要求1所述的有机物光解催化器的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述硝酸银水溶液的浓度为1mM。4.根据权利要求1、2或3所述的有机物光解催化器的制备方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓燕，吕思宜，范保艳，邢安，贾碧，尹立孟，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50