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一种Pt/Ag/NaInO2光催化剂及其制备方法与应用技术

技术编号:13901343 阅读:321 留言:0更新日期:2016-10-25 18:33
本发明专利技术涉及一种Pt/Ag/NaInO2光催化剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括:以含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物通过固相烧结法制备Ag/NaInO2,再以Ag/NaInO2为前驱体,利用含Na化合物的混合物还原氯铂酸制得Pt/Ag/NaInO2光催化剂。本发明专利技术提供的Pt/Ag/NaInO2光催化剂具有良好的降解甲醛的能力,能够快速在室温下催化降解甲醛,在1小时内使甲醛浓度从300ppm降到39ppm。本发明专利技术对于环境保护和人类健康有着重要意义,对光催化材料大规模工业应用具有重要的借鉴价值,将在环境光催化领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光催化
,更具体涉及一种室温催化降解甲醛Pt/Ag/NaInO2光催化剂及其制备方法与应用
技术介绍
近年来,随着经济水平发展和人们物质生活水平的提高,人们对于办公环境、家居环境和出行环境的舒适程度要求也越来越高。但是人们在不断追求享受的过程中,却忽视了安全隐患的存在。新装修的的室内环境,选用的一般装饰材料都会释放一定的污染气体,如甲醛、苯类物质、氨气和氨。而且现在大多数人的居住和办公环境,甚至出行环境如汽车,都处于封闭状态,这些污染物本身残留严重,且不易去除,加上空气密闭不流通,对人们的身体健康有很大危害。而甲醛则是众多总挥发性有机污染物中,来源最为广泛,毒害最为严重的气体之一。甲醛常温、常压下以气体形式存在,甲醛气体刺激性强,它属于原浆毒物质,能与血液和细胞中的蛋白质结合,并与氨基基团反应生成甲酰化的蛋白。甲醛可直接刺激皮肤,刺激表皮细胞,出现坏死、色斑和皮肤炎症等状况。长期接触低浓度甲醛,能引起鼻咽癌和造血功能障碍等病变。室内气体污染物中,甲醛的来源最广,浓度超标现象最为严重,对人体健康威胁也最大。所以,能将甲醛气体的浓度控制在安全范围内或者清除的方法,对于环境保护和人类健康有着重要意义。本专利技术开发出一种在室温条件下能够有效催化降解甲醛的Pt/Ag/NaInO2光催化剂,对人们的身心健康具有重大意义。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题就是室温催化降解甲醛,而提供一种Pt/Ag/NaInO2光催化剂及其制备方法与应用。(二)技术方案为了解决上述技术问题,本专利技术首先提供一种Pt/Ag/NaInO2光催化剂的制备方法,该方法包括如下步骤:以含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物为原料,通过固相烧结法制备Ag/NaInO2;再以Ag/NaInO2为前驱体,利用含Na化合物的混合物还原氯铂酸制得Pt/Ag/NaInO2光催化剂。所述制备方法具体包括:步骤1:以含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物按照摩尔比为1:(1~4):(0.05~0.2)为原料,通过固相烧结法制备Ag/NaInO2;步骤2:将硼氢化钠(NaBH4)和氢氧化钠(NaOH)的混合物配成浓度为0.1~0.15mol/L的混合溶液;步骤3:以步骤1制得的Ag/NaInO2为前躯体于溶剂中,通过步骤2制得的混合溶液还原氯铂酸,制得Pt/Ag/NaInO2;其中所述Ag/NaInO2与氯铂酸的质量比为(0.1~0.3):(3.2×10-4~7.2×10-4);所述氯铂酸与步骤2所述混合物的质量比为(3.2×10-4~7.2×10-4):(0.078~0.158)。本专利技术上述制备方法,其中,优选地,步骤1所述含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物的摩尔比为1:2:0.1。优选地,步骤1所述含In化合物选自三氧化二铟(In2O3)、硝酸铟(In(NO3)3·nH2O)、氯化铟(InCl4·nH2O)中一种或两种以上。优选地,步骤1所述含Na化合物选自碳酸钠(Na2CO3)、醋酸钠(CH3COONa·nH2O)、过氧化钠(Na2O2)中一种或两种以上。优选地,步骤1所述含Ag化合物选自氧化银(Ag2O)、硝酸银(AgNO3)中一种或者两种。优选地,步骤1所述固相烧结法煅烧温度为700~900℃,煅烧时间为2~4h。作为本专利技术较佳的实施方式,步骤1所述固相烧结法制备Ag/NaInO2具体步骤为:将所述含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物按照摩尔比为1:(1~4):(0.05~0.2)的比例研磨均匀,压片,将该混合物于750~950℃,煅烧2~4h,冷却至室温,研磨,即得Ag/NaInO2。优选地,步骤2所述硼氢化钠和氢氧化钠摩尔比为1:(1~3)。作为本专利技术较佳的实施方式,步骤2所述混合溶液的具体实施方式为:将硼氢化钠和氢氧化钠按照摩尔比为1:(1~3)混合均匀,加入乙醇中,搅拌溶解即得浓度为0.1~0.15mol/L的混合溶液。优选地,步骤3所述前驱体Ag/NaInO2与所述溶剂的质量体积比例为(0.1~0.3g):(8~12mL)。优选地,步骤3所述溶剂为乙醇。优选地,步骤3所述氯铂酸浓度为0.8~1.2g/L。作为本专利技术较佳的实施方式,步骤3所述还原制备Pt/Ag/NaInO2的具体步骤为:取步骤1制得的Ag/NaInO2 0.1~0.3g于8~12mL的乙醇中,加入浓度为0.8~1.2g/L氯铂酸0.4~0.6mL,之后加入步骤2所得混合溶液4~6mL,超声分散10~15min,抽滤,乙醇洗涤,干燥,即得Pt/Ag/NaInO2。更进一步地,所述制备方法包括:步骤1:将所述含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物按照摩尔比为1:(1~4):(0.05~0.2)的比例研磨均匀,压片,将该混合物于750~950℃,煅烧2~4h,冷却至室温,研磨,即得Ag/NaInO2;所述含In化合物选自三氧化二铟、硝酸铟、氯化铟中一种或两种以上;所述含Na化合物选自碳酸钠、醋酸钠、过氧化钠中一种或两种以上;所述含Ag化合物选自氧化银、硝酸银中一种或者两种;步骤2:将硼氢化钠和氢氧化钠按照摩尔比为1:(1~3)混合均匀,加入乙醇中,搅拌溶解制得浓度为0.1~0.15mol/L混合溶液;步骤3:取步骤1制得的Ag/NaInO2 0.1~0.3g于8~12mL的乙醇中,加入浓度为0.8~1.2g/L氯铂酸0.4~0.6mL,之后加入步骤2所得混合溶液4~6mL,超声分散10~15min,抽滤,乙醇洗涤,干燥,即得Pt/Ag/NaInO2。本专利技术还包括上述方法制得的Pt/Ag/NaInO2光催化剂。本专利技术提供的Pt/Ag/NaInO2光催化剂具有良好的降解甲醛的能力,能够快速在室温下催化降解甲醛,在1小时内使甲醛浓度从300ppm降到39ppm。本专利技术进一步包括上述方法制得的Pt/Ag/NaInO2光催化剂在催化降解甲醛方面的应用。所述应用可在室温条件下进行。(三)有益效果本专利技术方法制备Pt/Ag/NaInO2光催化剂在室温下具有良好的催化降解甲醛性能。本专利技术提供的制备方法制备的Pt/Ag/NaInO2光催化材料将有效清除室内甲醛等有毒气体,对于环境保护和人类健康有着重要意义,对光催化材料大规模工业应用具有重要的借鉴价值,将在环境光催化领域具有广阔的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1制备的Pt/Ag/NaInO2光催化剂的XRD图;图2是本专利技术实施例1制备的Pt/Ag/NaInO2光催化剂的SEM图;图3是本专利技术制备实施例1的Pt/Ag/NaInO2光催化剂效率图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件,或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者本文档来自技高网...
一种Pt/Ag/NaInO2光催化剂及其制备方法与应用

【技术保护点】
一种Pt/Ag/NaInO2光催化剂的制备方法,包括如下步骤:以含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物为原料,通过固相烧结法制备Ag/NaInO2;再以Ag/NaInO2为前驱体,利用含Na化合物的混合物还原氯铂酸制得Pt/Ag/NaInO2光催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种Pt/Ag/NaInO2光催化剂的制备方法,包括如下步骤:以含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物为原料,通过固相烧结法制备Ag/NaInO2;再以Ag/NaInO2为前驱体,利用含Na化合物的混合物还原氯铂酸制得Pt/Ag/NaInO2光催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,包括:步骤1:以含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物按照摩尔比为1:(1~4):(0.05~0.2)为原料,通过固相烧结法制备Ag/NaInO2;步骤2:将硼氢化钠和氢氧化钠的混合物配成浓度为0.1~0.15mol/L的混合溶液;步骤3:以步骤1制得的Ag/NaInO2为前躯体于溶剂中,通过步骤2制得的混合溶液还原氯铂酸,制得Pt/Ag/NaInO2;其中所述Ag/NaInO2与氯铂酸的质量比为(0.1~0.3):(3.2×10-4~7.2×10-4);所述氯铂酸与步骤2所述混合物的质量比为(3.2×10-4~7.2×10-4):(0.078~0.158)。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述含In化合物、含Na化合物和含Ag化合物的摩尔比为1:2:0.1;优选地,所述含In化合物选自三氧化二铟、硝酸铟、氯化铟中一种或两种以上;所述含Na化合物选自碳酸钠、醋酸钠、过氧化钠中一种或两种以上;所述含Ag化合物选自氧化银、硝酸银中一种或者两种。4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤2所述硼氢化钠和氢氧化钠摩尔比为1:(1~3);优选地,步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:王玉堂张世英张向超罗卓
申请(专利权)人:长沙学院
类型:发明
国别省市:湖南;43

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