一种光催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种光催化剂及其制备方法与应用，该光催化剂由银、铂和氧化银构成异质结结构。本发明专利技术中，纳米银、纳米铂和氧化银构成肖特基型异质结，由于其局域表面等离子体共振效应(LSPR)，能够增强氧化银对可见光的吸收，提升其量子产率；另一方面，光生载流子能够很好的在纳米银

【技术实现步骤摘要】
一种光催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及催化剂
，具体涉及一种光催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]挥发性有机化合物(VOCs)是由燃料燃烧、室外工业过程、交通运输、室内装饰装修材料、及其他行业(例如烟草行业、纺织品行业、汽车配件、电子电气行业、精细品化学行业等)产生的一系列空气污染物。挥发性有机化合物中，甲醛和苯系物是最为典型的污染物，对人体健康都有着极大的危害。光催化技术能够利用太阳能对污染物进行降解，生成二氧化碳和水，反应条件温和，不产生二次污染，在污水处理、空气净化等方面备受关注。
[0003]氧化银是一种典型的窄禁带宽度的光催化剂，对比应用最为广泛的二氧化钛，其在可见光区具有比较强响应能力，能够利用太阳光中的可见光部分。但采用现有方法得到的氧化银的光敏性和不稳定性，Ag
+
易被还原为Ag
n
簇，晶格氧被氧化产生氧气，结构被破坏，使其活性降低。另一方面氧化银受光照激发的光生空穴/电子对也极容易复合，导致其光催化效率低。
[0004]为提高氧化银的光稳定性，相关技术中，通过银单质共掺杂防止氧化银光腐蚀现象，同时，银单质的局域等离子体效应可进一步增强复合催化剂的光响应程度。然而，银单质/氧化银复合光催化剂的降解效率有待于进一步提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种光催化剂，以进一步提升银单质/氧化银复合光催化剂的降解效率；目的之二在于提供如上所述光催化剂的降解效率的制备方法；目的之三在于提供如上所述光催化剂在光降解醛类物质和/或苯类物质中的应用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]在本申请的一实施例中，本申请提供一种光催化剂，所述光催化剂由银、铂和氧化银构成异质结结构。
[0008]在本申请的一实施例中，所述光催化剂的粒径为200nm
‑
300nm。
[0009]在本申请的一实施例中，所述异质结结构中，银与铂的摩尔比为0.5
‑
40：1，优选为5
‑
40：1。
[0010]在本申请的一实施例中，所述异质结结构中，铂的含量为0.5wt％
‑
10wt％，优选为3wt％
‑
10wt％。
[0011]在本申请的一实施例中，所述异质结结构中，银的含量为0.5wt％
‑
20wt％，优选为1wt％
‑
20wt％。
[0012]在本申请的另一实施例中，本申请还提供如上所述光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1.向碳源溶液中加入银源溶液和铂源溶液，随后反应，冷却，得到银/铂溶胶；
[0014]S2.向银/铂溶胶中加入银氨溶液，随后加入碱液，离心、清洗后干燥，即得所述光
催化剂。
[0015]在本申请的一实施例中，步骤S1中，所述碳源包括淀粉、葡萄糖、甲醛和乙醇中的至少一种。
[0016]在本申请的一实施例中，步骤S1中，所述银源包括硝酸银、醋酸银和高氯酸银中的至少一种。
[0017]在本申请的一实施例中，步骤S1中，所述铂源包括氯铂酸钾、氯铂酸、氯铂酸钠和硝酸铂中的至少一种。
[0018]在本申请的一实施例中，步骤S1中，所述反应包括：于60℃
‑
80℃下反应10min
‑
20min，接着于120℃
‑
135℃下反应5min
‑
10min，优选地，于65
‑
80℃下反应12min
‑
20min，接着于122℃
‑
130℃下反应6min
‑
10min。
[0019]在本申请的一实施例中，步骤S2中，所述碱液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钡中的至少一种。
[0020]在本申请的另一实施例中，本申请还提供如上所述光催化剂或根据如上所述的制备方法制得的光催化剂在光降解醛类物质和/或苯类物质中的应用。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术中，银、铂和氧化银构成肖特基型异质结，由于其局域表面等离子体共振效应(LSPR)，能够增强氧化银对可见光的吸收，提升其量子产率，进而进一步提升其降解性能；另一方面，光生载流子能够很好的在纳米银
‑
铂和氧化银的界面分离，抑制光生载流子的复合，提升光生载流子的分离效率，从而进一步提升光催化剂的降解性能。
[0023]本专利技术的制备方法简单，未使用有机溶剂，也就避免了有机溶剂造成的环境问题。
[0024]本专利技术的光催化剂能够可见光下降解有机污染物。
附图说明
[0025]图1为实施例1制备的银
‑
铂/氧化银光催化剂的SEM图。
[0026]图2为实施例1制备的银
‑
铂/氧化银光催化剂的XRD图。
[0027]图3为实施例1制备的银
‑
铂/氧化银光催化剂的HRTEM图。
[0028]图4为实施例1和实施例2制备的银
‑
铂/氧化银异质结光催化剂的甲醛降解曲线和甲苯降解曲线。
具体实施方式
[0029]以下将参照附图和优选实施例来说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。
[0030]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0031]本申请提供一种粒径为200nm
‑
300nm的光催化剂，该光催化剂由银、铂和氧化银构成异质结结构；异质结结构中，银与铂的摩尔比为0.5
‑
40：1，铂的含量为0.5wt％
‑
10wt％，银的含量为0.5wt％
‑
20wt％。
[0032]本申请还提供如上所述光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0033]S1.向碳源溶液中加入银源溶液和铂源溶液，随后于60
‑
80℃下反应10min
‑
20min，接着于120℃
‑
130℃下反应5min
‑
10min，冷却，得到银/铂溶胶；
[0034]S2.向银/铂溶胶中加入银氨溶液，随后加入碱液，离心、清洗后干燥，即得所述光催化剂。
[0035]银源包括硝酸银、醋酸银和高氯酸银中的至少一种，铂源包括氯铂酸钾、氯铂酸钠和氯铂酸中的至少一种。
[0036]在本申请的另一实施例中，本申请还提供如上所述光催化剂或根据如上所述的制备方法制得的光催化剂在光降解醛类物质和/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化剂，其特征在于，所述光催化剂包括银、铂和氧化银，所述银、铂和纳米银构成异质结结构。2.如权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述光催化剂的粒径为200nm
‑
300nm。3.如权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述银与铂的摩尔比为0.5
‑
40：1。4.如权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述异质结结构中，铂的含量为0.5wt％
‑
10wt％。5.如权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述异质结结构中，银的含量为0.5wt％
‑
20wt％。6.权利要求1
‑
5任一项所述光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.向碳源溶液中加入银源溶液和铂源溶液，随后反应，冷却，得到银/铂溶胶；S2.向银/铂溶胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟科全，尹福利，牟丽莎，庹爱雪，
申请(专利权)人：深蓝汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：