本发明专利技术提供一种可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4，制备方法：钨酸钠、十二烷基磺酸钠、氯化钠、乙二醇和去离子水搅拌溶解后调节pH，搅拌反应后恒温反应，抽滤干燥得氧化钨；将氧化钨分散于碱性缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺，反应后抽滤，干燥得到WoO3@PDA；将WoO3@PDA分散于乙二醇中，加聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银得到混合体系，缓慢加入到柠檬酸钠的乙二醇溶液中，缓慢滴加磷酸钠溶液，调节pH至酸性，反应后过滤、洗涤、干燥，即得。本方法制备工艺简单，易于控制，产率高；本发明专利技术可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4在可见光下对恩氟沙星、玫瑰精B、亚甲基蓝等常见有机污染物的降解率可达100％，且稳定性好，再生活化处理简便，重复使用性能优，在光催化降解污染物方面具有良好的应用前景。光催化降解污染物方面具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种可见光催化剂WO3@PDA@AgPO4及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于水污染净化
，尤其涉及一种高效可见光催化材料及其制备方法，以及其在去除水中染料、抗生素等污染物中的应用。
技术介绍
[0002]随着城市化、工业化进程的不断加速，由染料和抗生素等有机污染物引起的水污染已对人类健康和生态平衡构成重大威胁。染料和抗生素等有机物通常能够在环境中长期稳定存在，很多染料对人类、动物具有致癌、致畸和致突变作用，抗生素则会诱发耐药细菌出现，威胁人类和动植物的生存。半导体光催化技术具有操作简便、高效、绿色清洁和能耗低的特点，可直接通过光照将目标污染物降解为二氧化碳和水，因此被视为一种极具前景的废水处理方法。
[0003]但目前光催化技术的发展和应用仍然受限，以TiO2和ZnO为代表的常用催化剂的响应光谱为紫外光，仅占太阳光谱的5％。因此，开发可见光(占太阳光谱的44％)响应的光催化剂，对光催化技术的工业化应用具有重要的现实意义。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术利用简单的合成方法制备可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4，该催化剂可有效利用太阳光能，在可见光下对亚甲基蓝、罗丹明B、左氧氟沙星等有机物的降解率可达100％，具有较好的工业化应用潜力。
[0005]本专利技术的目的是提供一种可见光催化剂WO3@PDA@AgPO4及其制备方法和应用。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4，所述WO3@PDA@Ag3PO4是将磷酸银均匀包覆在WoO3@PDA外层。
[0007]第二方面，本专利技术提供一种具体的可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1，在反应容器中加入钨酸钠、十二烷基磺酸钠、氯化钠、乙二醇和去离子水，搅拌溶解后用盐酸调节pH值至酸性，搅拌反应完成后，将此溶液转移至高压反应釜中恒温反应，抽滤，干燥得到氧化钨。
[0009]步骤2，将氧化钨分散于碱性缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺，恒温搅拌反应，抽滤，干燥得到聚多巴胺包覆的氧化钨WoO3@PDA。
[0010]步骤3，在避光条件下，将WoO3@PDA分散于乙二醇中，加入聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银，搅拌分散均匀得到混合体系；将此混合体系缓慢加入到柠檬酸钠的乙二醇溶液中，搅拌反应，之后向体系中缓慢滴加磷酸钠溶液，继续搅拌，用磷酸调节pH至酸性，恒温搅拌反应，反应结束后过滤，洗涤，干燥，即得到WO3@PDA@Ag3PO4产品。
[0011]优选的，步骤1中，所述钨酸钠、十二烷基磺酸钠、氯化钠、乙二醇和去离子水的质量比为1：(0.1～0.7)：(0.1～0.4)：(5～30)：(15～40)，并且搅拌溶液后用盐酸调节pH值至1～5。
[0012]优选的，步骤1中，搅拌反应时间为10min～2h，高压反应釜恒温反应温度为160～220℃，反应时间为12～36h。
[0013]优选的，步骤2中，所述氧化钨和去盐酸多巴胺的质量比为1：(0.25～2)，碱性缓冲溶液的pH值为7.8～9.5，恒温温度为8～38℃，搅拌反应时间为8～24h。
[0014]其中，步骤2中所述碱性缓冲溶液，可以是Tris
‑
HCl缓冲溶液、Tris
‑
EDTA缓冲溶液、巴比妥钠缓冲溶液、硼酸钾缓冲溶液，所述碱性缓冲溶液的pH值为7.8～9.5。
[0015]优选的，步骤3中，所述WoO3@PDA、聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银的质量比为1：(0.1～0.9)：(0.5～2)，所述WoO3@PDA与乙二醇的固液比为1：(30～150)g/mL。
[0016]优选的，步骤3中，所述WoO3@PDA与所述柠檬酸钠的乙二醇溶液的体积固液比为1：(10～60)g/mL，所述柠檬酸钠的乙二醇溶液浓度为44～58g/L，搅拌反应时间为0.5～4h。
[0017]优选的，步骤3中，所述WoO3@PDA与磷酸钠溶液的体积比为1：(6～55)g/mL，所述磷酸钠溶液的浓度为8～15g/L，滴加磷酸钠溶液后的搅拌时间为5～35min。
[0018]优选的，步骤3中，调节pH至酸性为2～5，恒温搅拌反应温度为8～38℃，时间为25min～2h。
[0019]第三方面，本专利技术还涉及前述的可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4的用于光降解污染物的的应用，所述应用方法如下：
[0020](1)取目标污染物配置成污染物溶液。
[0021](2)取污染物溶液，磁力搅拌辅助，加入WO3@PDA@Ag3PO4催化剂，先置于暗处达到吸附平衡，然后置于可见光下进行光催化反应，反应完成后过滤取滤液，即得去除污染物的产物。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0023](1)本与现有技术相比，本专利技术制备工艺简单，易于控制，无需苛刻条件，产率高，制备过程中无有毒有害物质释放，能够大批量合成，利于工业生产。
[0024](2)本专利技术方法在氧化钨的制备过程中加入十二烷基磺酸钠，有助于氧化钨材料的均匀生长，获得尺寸均匀的氧化钨；在磷酸银沉积的过程中加入聚乙烯吡咯烷酮，可实现WoO3@PDA外层磷酸银颗粒的均匀包覆，利于性能稳定。可见光照射下，WoO3和Ag3PO4均会产生价带空穴和导带电子，多巴胺自聚合形成的聚多巴胺层在氧化钨和磷酸银之间充当电子和空穴转移的桥梁，由于WoO3和Ag3PO4之间能级的差异、颗粒尺寸的有效匹配以及良好的界面接触，使得电子易在WO3表面富集，大量空穴则在Ag3PO4表面富集，实现了光生电子和空穴对的高效分离。这三者之间的协同效应共同促成了WoO3@PDA/Ag3PO4可见光催化剂优异的可见光催化降解性能。
[0025](3)本专利技术制备的可见光催化剂催化效率高，对常见抗生素、染料等有机污染物的降解率可达100％，且稳定性好，再生活化简便，可多次重复使用，工业化应用前景好。
附图说明
[0026]图1为本专利技术WO3@PDA@Ag3PO4的合成原理。
[0027]图2为本专利技术实施例1WO3@PDA@Ag3PO4在可见光下对污染物的降解率随时间的变化曲线。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0029]实施例1
[0030]本实施例涉及一种可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4的制备方法，包括如下步骤：
[0031]步骤1，在烧杯中加入1g钨酸钠、0.1g十二烷基磺酸钠、0.1g氯化钠、5g乙二醇和20g去离子水，搅拌溶解后用盐酸调节pH值至2，搅拌反应35min，将此溶液转移至高压反应釜中，170℃恒温反应25h，抽滤，干燥得到氧化钨。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4，其特征在于，所述WO3@PDA@Ag3PO4是将磷酸银均匀包覆在WoO3@PDA外层。2.如权利要求1所述的可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在反应容器中加入钨酸钠、十二烷基磺酸钠、氯化钠、乙二醇和去离子水，搅拌溶解后用盐酸调节pH值至酸性，搅拌反应完成后，将此溶液转移至高压反应釜中恒温反应，抽滤，干燥得到氧化钨。步骤2，将氧化钨分散于碱性缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺，恒温搅拌反应，抽滤，干燥得到聚多巴胺包覆的氧化钨WoO3@PDA。步骤3，在避光条件下，将WoO3@PDA分散于乙二醇中，加入聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银，搅拌分散均匀得到混合体系；将此混合体系缓慢加入到柠檬酸钠的乙二醇溶液中，搅拌反应，之后向体系中缓慢滴加磷酸钠溶液，继续搅拌，用磷酸调节pH至酸性，恒温搅拌反应，反应结束后过滤，洗涤，干燥，即得到WO3@PDA@Ag3PO4产品。3.如权利要求2所述可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述钨酸钠、十二烷基磺酸钠、氯化钠、乙二醇和去离子水的质量比为1：(0.1～0.7)：(0.1～0.4)：(5～30)：(15～40)，并且搅拌溶液后用盐酸调节pH值至1～5。4.如权利要求2所述可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4的制备方法，其特征在于，步骤1中，搅拌反应时间为10min～2h，高压反应釜恒温反应温度为160～220℃，反应时间为12～36h。5.如权利要求2所述可见光催化剂WO3@PDA@Ag3PO4的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述氧化钨和去盐酸多巴胺...
【专利技术属性】
技术研发人员：张梦萌，邓彪，于红超，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：
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