【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于压电材料，尤其涉及一种氧化银/铌酸钾复合压电催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，压电材料在超声辅助下被有效地应用于水中有机污染物的降解。对于压电材料来说，纳米尺度下的变形量与其压电性能密切相关。在不同的纳米结构中，二维纳米材料具有许多独特的性质，如表面和界面效应、量子尺寸效应和高比表面积。它们的片状结构使其在超声作用下更容易变形，赋予其更高的压电催化活性和对废水中有机污染物的高效降解能力。然而，二维纳米材料降解有机污染物的效率和速率仍然不理想。这主要是因为压电/铁电材料具有较宽的带隙，并且表面载流子经历了显著的传输阻力，导致材料内部电子-空穴对的快速复合，从而影响降解效果。因此，对催化剂进行改性是有必要的，主流的改性策略包括带隙调控、引入共催化剂和构建异质。其中，构建异质结可以有效促进载流子迁移并抑制电子-空穴复合。
2、虽然通过构建异质结来提高催化剂性能的研究已经有很多，但这些催化性能改进主要通过光和压力场的协同效应实现，而且光是主导因素。然而，该类方法在没有光的情况下并不能有效解决催化性能差的问题。目前缺乏关于如何利用异质结构仅在压力场条件下提高压电催化性能的研究，且相应的增强机制仍需进一步研究。
技术实现思路
1、针对以上现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种能够在黑暗条件下具有良好压电催化活性的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：
3、本专
4、溶剂热法合成knbo3纳米片；
5、碱沉积法在knbo3纳米片表面沉积ag2o纳米颗粒，得到ag2o/knbo3复合压电催化剂。
6、优选地，所述knbo3纳米片的制备方法，包括：将nb2o5和koh溶于有机溶剂中，得到前驱体溶液；将所述前驱体溶液转移到水热反应釜中进行水热反应，得到knbo3纳米片。
7、优选地，所述有机溶剂为乙二醇。
8、优选地，所述水热反应的温度为180-220℃，反应时间为10-18h。
9、优选地，反应结束后还包括将反应釜中的混合物固液分离，洗涤、干燥得到knbo3纳米片。
10、优选地，所述ag2o/knbo3复合压电催化剂的制备方法，包括：将knbo3纳米片分散在碱溶液中，得到悬浮液；将agno3溶液逐滴滴加到所述悬浮液中，搅拌30-60min后，固液分离得到ag2o/knbo3复合压电催化剂。
11、优选地，所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，浓度为0.25mol/l。
12、优选地，所述knbo3纳米片的浓度为0.01-0.03mol/l，所述agno3溶液的浓度为0.1mol/l。
13、本专利技术还提供一种由上所述的制备方法制备得到的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂。
14、本专利技术还提供一种由上所述的制备方法制备得到的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂在去除水体中有机污染物中的应用。
15、本专利技术的有益效果是：
16、本专利技术通过溶剂热法和碱沉积法制备出的ag2o/knbo3，相比于纯knbo3材料，ag2o/knbo3异质结的存在降低了传输阻抗，加速了电荷转移，并减少了电子-空穴复合机率，从而增强材料的催化活性，加快催化剂对有机物的降解速率及效率。
17、本专利技术制备的催化剂不但在黑暗条件下具有优异的压电催化活性，且该复合催化剂的循环使用性能优异。
18、本专利技术所采用的制备方法简单、易于操作，原料易得，且可重复制备率高。
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1.一种氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述KNbO3纳米片的制备方法，包括：将Nb2O5和KOH溶于有机溶剂中，得到前驱体溶液；将所述前驱体溶液转移到水热反应釜中进行水热反应，得到KNbO3纳米片。
3.根据权利要求2所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙二醇。
4.根据权利要求2所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为180-220℃，反应时间为10-18h。
5.根据权利要求2所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，反应结束后还包括将反应釜中的混合物固液分离，洗涤、干燥得到KNbO3纳米片。
6.根据权利要求1所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述Ag2O/KNbO3复合压电催化剂的制备方法，包括：将KNbO3纳米片分散在碱溶液中，得到悬浮液；将AgNO3溶液逐滴滴加到所述悬浮液中，搅拌30
7.根据权利要求1所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，浓度为0.25mol/L。
8.根据权利要求1所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述KNbO3纳米片的浓度为0.01-0.03mol/L，所述AgNO3溶液的浓度为0.1mol/L。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂。
10.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂在去除水体中有机污染物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述knbo3纳米片的制备方法，包括：将nb2o5和koh溶于有机溶剂中，得到前驱体溶液；将所述前驱体溶液转移到水热反应釜中进行水热反应，得到knbo3纳米片。
3.根据权利要求2所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙二醇。
4.根据权利要求2所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为180-220℃，反应时间为10-18h。
5.根据权利要求2所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化剂的制备方法，其特征在于，反应结束后还包括将反应釜中的混合物固液分离，洗涤、干燥得到knbo3纳米片。
6.根据权利要求1所述的氧化银/铌酸钾复合压电催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：张作泰，李瑞，梁硕阳，艾克来木·艾合买提，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：
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