一种光催化复合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化复合物及其制备方法，光催化复合物包括载体和Ag3PO4；Ag3PO4负载于载体上，载体为包含TiO2的聚丙烯腈纺丝纤维；制备方法包括：纺丝步骤：以纺丝液进行纺丝，得到载体；纺丝液包括TiO2和聚丙烯腈；载体为包含TiO2的聚丙烯腈纺丝纤维；浸渍步骤：配制浸渍液，将载体浸渍在浸渍液中；浸渍液包括AgNO3和N,N二甲基甲酰胺；将载体从浸渍液中取出，然后滴加NaH2PO4溶液，反应后将载体进行干燥，Ag3PO4负载于载体上，得到光催化复合物；光催化复合物具有很好的稳定性，Ag3PO4紧密结合在纺丝纤维的TiO2上，有效稳定Ag3PO4不易脱落，催化效率高且耐用性好。催化效率高且耐用性好。催化效率高且耐用性好。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化复合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种光催化复合物及其制备方法，属于功能性试剂


技术介绍

[0002]着世界工业进程的快速发展，环境污染逐渐成为亟待解决的重要问题之一。自1967年发现采用紫外光照射单晶TiO2电极能够分解水产生氢气和氧气，便开启了半导体光催化和光电催化的新时代。其中光催化材料是研究者们的一大研究热点，在过去的几十年里，半导体光催化剂在有机污染物净化中的应用受到了广泛的关注。在众多的光催化材料中，二氧化钛(TiO2)因其光催化活性高、氧化能力强、光稳定性好、环保、无毒、成本低等优点而备受人们的青睐，目前是被研究最多的一种半导体光催化剂。但是二氧化钛(TiO2)的带隙较宽，只能在紫外光下响应，导致其在实际应用中存在局限性。因此，寻求低成本、环境友好并具有良好性能的可见光响应型光催化剂已成为一个必然趋势，开展在可见光下具有高效光催化活性的催化剂的研究具有深刻意义。
[0003]近年来，一系列Ag基光催化剂如Ag2CO3和Ag3PO4等在可见光照射下降解有机污染物时表现出来了优异的光催化活性。磷酸银作为典型的可见光光催化材料，具有活性高、光响应范围宽的优点，但同时也存在光腐蚀问题。目前研究的光催化剂大多以粉末状态存在，难以回收再利用，在实际应用中循环性能和稳定性较差，阻碍了其在光催化领域的大规模应用。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种光催化复合物，光催化复合物具有很好的稳定性，Ag3PO4紧密结合在纺丝纤维的TiO2上，有效稳定Ag3PO4不易脱落，催化效率高且耐用性好。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提供一种上述光催化复合物的制备方法，在室温下就可以进行，且后续不需要经过煅烧处理，大大减少对材料的损坏几率。
[0006]实现本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种光催化复合物，包括载体和Ag3PO4；Ag3PO4负载于载体上，载体为包含TiO2的聚丙烯腈纺丝纤维。
[0007]进一步地，制备载体的原料包括TiO2、聚丙烯腈和DMF；TiO2和聚丙烯腈的质量之比为1:(2
‑
10)。
[0008]进一步地，聚丙烯腈和DMF的质量之比为(0.6
‑
2.5):10。
[0009]实现本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种光催化复合物的制备方法，包括：
[0010]纺丝步骤：以纺丝液进行纺丝，得到载体；纺丝液包括TiO2和聚丙烯腈；载体为包含TiO2的聚丙烯腈纺丝纤维；
[0011]浸渍步骤：配制浸渍液，将载体浸渍在浸渍液中；浸渍液包括AgNO3和N,N二甲基甲酰胺；将载体从浸渍液中取出，然后滴加NaH2PO4溶液，反应后将载体进行干燥，Ag3PO4负载
于载体上，得到光催化复合物。
[0012]进一步地，纺丝步骤中，纺丝液的制备方法为：将TiO2粉体加入N,N二甲基甲酰胺中，搅拌后加入聚丙烯腈粉体，持续搅拌10
‑
18h后，得到纺丝液。
[0013]进一步地，纺丝步骤中，纺丝液用静电纺丝机进行纺丝，用铝箔覆盖连接负极的极板，接收效率为1
‑
4.25g纺丝液/h。
[0014]进一步地，浸渍步骤中，浸渍液中AgNO3的浓度为50
‑
80g/L，溶剂为N,N二甲基甲酰胺和去离子水。
[0015]进一步地，N,N二甲基甲酰胺和去离子水的体积之比为1:3。
[0016]进一步地，浸渍步骤中，NaH2PO4溶液的浓度为30
‑
60g/L。
[0017]进一步地，浸渍步骤中，反应后将载体进行清洗、冷冻和干燥，Ag3PO4负载于载体上，得到光催化复合物。
[0018]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0019]1、本专利技术光催化复合物具有很好的稳定性，Ag3PO4紧密结合在纺丝纤维的TiO2上，有效稳定Ag3PO4不易脱落，催化效率高且耐用性好；
[0020]2、本专利技术光催化复合物以聚丙烯腈纺丝纤维为载体，纳米线状的微观结构具有超大的比表面积和负载位点，同时能够在催化反应中提供丰富的反应位点；
[0021]3、本专利技术光催化复合物以纺丝纤维作为载体，在制备复合物的过程中提供了稳定的承载，液体中的浸泡和取出均非常简便，反应条件简单，并且回收方便，解决了传统催化剂粉末难以分离回收的问题，具有很好的产业化应用前景；
[0022]4、本专利技术光催化复合物具有良好的亲水性，有利于应用于废水净化，可将废水中的有机物吸附在复合物上，促进光催化反应过程中的电荷传输，传质效率高；
[0023]5、本专利技术光催化复合物以TiO2复合Ag3PO4作为催化物质，可以有效促进光生电子空穴分离，提高光催化活性，TiO2和Ag3PO4复合形成异质结，抑制Ag3PO4的光腐蚀，提高材料光催化循环稳定性；
[0024]6、本专利技术光催化复合物的制备方法均在室温下进行，且后续不需要经过煅烧处理，大大减少对材料的损坏几率；
[0025]7、本专利技术光催化复合物的制备方法采用浸渍法确保银离子充分吸附在纺丝纤维表面，有利于后续沉积足量的Ag3PO4。
附图说明
[0026]图1为光催化复合物的扫描电镜图；
[0027]图2为实施例1光催化降解罗丹明B的降解曲线。
具体实施方式
[0028]下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：
[0029]一种光催化复合物，包括载体和Ag3PO4；Ag3PO4负载于载体上，载体为包含TiO2的聚丙烯腈纺丝纤维；制备载体的原料包括TiO2、聚丙烯腈和DMF；TiO2和聚丙烯腈的质量之比为1:(2
‑
10)；聚丙烯腈和DMF的质量之比为(0.6
‑
2.5):10。
[0030]一种光催化复合物的制备方法，包括：
[0031]纺丝步骤：以纺丝液用静电纺丝机进行纺丝，用铝箔覆盖连接负极的极板，接收效率为1
‑
4.25g纺丝液/h，得到载体；纺丝液包括TiO2和聚丙烯腈；载体为包含TiO2的聚丙烯腈纺丝纤维；纺丝液的制备方法为：将TiO2粉体加入N,N二甲基甲酰胺中，搅拌后加入聚丙烯腈粉体，持续搅拌10
‑
18h后，得到纺丝液；
[0032]浸渍步骤：配制浸渍液，将载体浸渍在浸渍液中；浸渍液包括AgNO3和N,N二甲基甲酰胺；将载体从浸渍液中取出，然后滴加NaH2PO4溶液，反应后将载体用去离子水进行清洗、0℃以下冷冻、冷冻干燥机中真空干燥，Ag3PO4负载于载体上，得到光催化复合物；浸渍液中AgNO3的浓度为50
‑
80g/L，溶剂为N,N二甲基甲酰胺和去离子水；N,N二甲基甲酰胺和去离子水的体积之比为1:3；NaH2PO4溶液的浓度为30
‑
60g/L。
[0033]得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化复合物，其特征在于，包括载体和Ag3PO4；所述Ag3PO4负载于载体上，所述载体为包含TiO2的聚丙烯腈纺丝纤维。2.如权利要求1所述的光催化复合物，其特征在于，制备所述载体的原料包括TiO2、聚丙烯腈和DMF；所述TiO2和聚丙烯腈的质量之比为1:(2
‑
10)。3.如权利要求2所述的光催化复合物，其特征在于，所述聚丙烯腈和DMF的质量之比为(0.6
‑
2.5):10。4.一种光催化复合物的制备方法，其特征在于包括：纺丝步骤：以纺丝液进行纺丝，得到载体；所述纺丝液包括TiO2和聚丙烯腈；所述载体为包含TiO2的聚丙烯腈纺丝纤维；浸渍步骤：配制浸渍液，将载体浸渍在浸渍液中；所述浸渍液包括AgNO3和N,N二甲基甲酰胺；将载体从浸渍液中取出，然后滴加NaH2PO4溶液，反应后将载体进行干燥，Ag3PO4负载于载体上，得到光催化复合物。5.如权利要求4所述的光催化复合物的制备方法，其特征在于，纺丝步骤中，所述纺丝液的制备方法为：将TiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：易媛，王文广，简思源，李恒超，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：