本发明专利技术涉及具有可见光活性的Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的制备。Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的制备方法，其特征在于，将AgNO3的乙醇溶液缓慢滴于TiO2/累托石的悬浮水溶液中，由于在制备TiO2/累托石过程中引入了氯离子，所以在滴加硝酸银过程中，生成了AgCl-TiO2/累托石复合材料，然后利用可见光(300W镝灯)照射AgCl-TiO2/累托石复合材料，使其中部分Ag+光还原为金属Ag0，即得到Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂。此方法制备的复合光催化剂在可见光下光催化性能良好，制备过程简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有可见光活性的Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的制备，属于光催化及新材料
技术介绍
近年来，光催化技术作为新兴的水处理技术，已得到了广泛的研究。TiO2因为具有氧化能力强、无毒和光化学稳定等优点而受到重视。但是T^2作为光催化材料又具有一定的局限性，其较宽的禁带宽度导致其吸收波长仅限于紫外区，使其应用受到了很大的限制。 此外，T^2颗粒为纳米尺寸，在水体中分散均勻，不便于其回收利用。因此，从实际应用和商业的角度出发，必须提高TiO2的可见光光催化活性和其回收性能。粘土矿物因其具有较大的比表面积和较强的吸附性能，因此，粘土可作为光催化剂的载体。本专利技术中，我们用累托石作为光催化剂的载体。然而我们发现虽然载体的介入会便于催化剂的回收和增加T^2的吸附性能，但是仍然不能提高太阳光的利用率，也就是说这种催化复合材料仍然要利用紫外光作为激发光源。在提高T^2光催化利用率这一方面，许多研究人员开展了一系列的改性研究。其中纳米贵金属粒子，由于其表面等离子体共振效应而被广泛地应用于生物成像、传感器、医学和催化领域。近几年，人们提出了通过纳米贵金属粒子对半导体光催化材料进行表面修饰，进而利用其表面等离子体效应提高光光催化材料性能的新途径。Huang等通过Ag2MoO4 与HCl进行离子交换制备了 AgCl粉体，进而再将部分的Ag+还原为Ag°，得到AgOAgCl光催化剂。该催化剂对甲基橙染料具有较高的可见光光催化活性(参见PengWang，Baibiao Huang, Xiaoyan Qin, et al. AgiAgCl :A Highly Efficient and Stable Photocatalyst Active under Visible Light. Angew. Chem. 2008(120)8049-8051)。本专利技术涉及以Ag-AgCl修饰TiO2，利用表面等离子体效应，以提高其可见光光催化活性，以累托石为催化剂载体以提高其吸附性能和可回收性能，目前关于此复合材料的制备及其催化应用尚未见有关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的制备方法，此方法制备的复合光催化剂在可见光下光催化性能良好，制备过程简单。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是=Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤1)按钛酸四异丙酯(TTIP)溶液或四氯化钛(TiCl4)溶液中的Ti离子和盐酸 (HCl)溶液中H离子的摩尔比为1 3. 8，选取钛酸四异丙酯(TTIP)溶液或四氯化钛 (TiCl4)溶液，和盐酸(HCl)溶液；其中盐酸(HCl)溶液的浓度为18wt% -19wt% ；将钛酸四异丙酯(TTIP)溶液或四氯化钛溶液逐滴加入盐酸(HCl)溶液中，在25°C 搅拌池，得到淡黄色透明的TW2柱撑溶液(或称TW2溶胶)；^TiO2柱撑溶液与浓度为Iwt. %的累托石悬浮液的配比为65mL 250mL，将TW2 柱撑溶液用蠕动泵滴入浓度为Iwt. %的累托石悬浮液中，70°C恒温搅拌池后室温陈化 15h，用NaOH溶液调节pH值在1. 0-4. 0之间，离心去除上清液，70°C烘干，得到含氯的TiO2/ 累托石复合物；3)按含氯的TiO2/累托石复合物与无水乙醇的配比为2g 10mL，将含氯的TiO2/ 累托石复合物在无水乙醇中悬浮，得到TiO2/累托石悬浮液；按0. 05mol/LAgN03与无水乙醇的配比为50mL 40mL，将0. 05mol/LAgN03和无水乙醇配成混合液；按含氯的TiO2/累托石复合物与0.05mol/LAgN03的配比为2g 50mL，将混合液缓慢滴入TiO2/累托石悬浮液中(缓慢是滴加时间为l-2h)，滴加完毕后在无光下搅拌下反应时间为l_2h，反应结束后洗涤分离，得到AgCl-TiO2/累托石复合颗粒；4)用可见光(λ > 400nm)照射AgCl-TiO2/累托石复合颗粒，AgCl颗粒表面的部分Ag+被还原成金属银，即得到Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂。本专利技术的思路是，首先通过溶胶-凝胶方法制备出含氯的TiO2/累托石基体材料， 再利用AgNO3为原料通过沉积-光还原的方法制备得到Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂。TiO2/累托石基体材料是以钛酸四异丙酯(TTIP)或四氯化钛(TiCl4),和盐酸 (HCl)作为原料，通过一种简单、低价的溶胶凝胶方法，在较低的温度下制备。Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的制备方法，将AgNO3的乙醇溶液缓慢滴于 TiO2/累托石的悬浮水溶液中，由于在制备TiO2/累托石过程中引入了氯离子，所以在滴加硝酸银过程中，生成了 AgCl-TiO2/累托石复合材料，然后利用可见光(300W镝灯)照射 AgCl-TiO2/累托石复合材料，使其中部分Ag+光还原为金属Ag°，即得到Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂。本专利技术所利用的制备Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的方法，除应用于制备Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂外，还可以用于制备其他可见光活性的Ag-卤化银-TiO2/粘土复合光催化剂，如，Ag-AgCl-TiO2/凹凸棒、Ag-AgBr-TiO2/累托石复合光催化剂等。所制备的Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的可见光光催化活性是通过可见光催化降解酸性红G和4-硝基酚溶液进行表征的。实验过程如下酸性红G和4-硝基酚的初始浓度分别为50mg/L和5mg/L，以300W镝灯模拟可见光光源，并用滤光片过滤掉波长 400nm以下的紫外光。实验时称取0. 15g的催化剂于500mL的烧杯中，加入IOOmL酸性红 G溶液模拟染料废水和一定浓度的4-硝基酚溶液，然后加入磁转子，放入光催化反应器中。 先利用磁力搅拌器进行避光搅拌20min，以使催化剂和溶液达到充分的接触，取样一次。接着开启300W镝灯模拟可见光光源(λ > 400nm)，隔一定时间后取样一次，检测溶液中有机废水的浓度，以评价该光催化剂的降解效果。本专利技术的有益效果是制备过程比较简单、反应温度低；所制备的Ag-AgCl-TiO2/ 累托石复合光催化剂，在可见光照射下，对酸性红G和4-硝基酚具有较高的光催化降解活性，即此方法制备的Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂在可见光下光催化性能良好。附图说明图1不同材料的XRD图(a 累托石原矿，b =TiO2/累托石，c =Ag-AgCl-TiO2/累托石)。图2所制备的Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂对4_硝基酚的光催化降解效果图。图3不同材料对酸性红G光催化性能的影响图。具体实施例方式实施例1Ag-AgCl-TiO2/累托石复合光催化剂的制备方法，它包括以下步骤1)在25 °C持续搅拌的状态下，将35mL的钛酸四异丙酯溶液逐滴加入 18^^-19^% HCl溶液中，得到离子/离子的摩尔比为1 3. 8的溶液，搅拌池， 得到淡黄色透明的TW2柱撑溶液(或称TW2溶胶)。2)称取2. 5g的累托石于250mL蒸馏水中，室本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．Ａｇ－ＡｇＣｌ－ＴｉＯ２／累托石复合光催化剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：１）按钛酸四异丙酯溶液或四氯化钛溶液中的Ｔｉ离子和盐酸溶液中Ｈ离子的摩尔比为１∶３．８，选取钛酸四异丙酯溶液或四氯化钛溶液，和盐酸溶液；其中盐酸溶液的浓度为１８ｗｔ％－１９ｗｔ％；将钛酸四异丙酯（ＴＴＩＰ）溶液或四氯化钛溶液逐滴加入盐酸（ＨＣｌ）溶液中，在２５℃搅拌３ｈ，得到ＴｉＯ２柱撑溶液；２）ＴｉＯ２柱撑溶液与浓度为１ｗｔ．％的累托石悬浮液的配比为６５ｍＬ∶２５０ｍＬ，将ＴｉＯ２柱撑溶液用蠕动泵滴入浓度为１ｗｔ．％的累托石悬浮液中，７０℃恒温搅拌３ｈ后室温陈化１５ｈ，用ＮａＯＨ溶液调节ｐＨ值在１．０－４．０之间，离心去除上清液，７０℃烘干，得到含氯的ＴｉＯ２／累托石复合物；３）按含氯的ＴｉＯ２／累托石复合物与无水乙醇的配比为２ｇ∶１０ｍＬ，将含氯的ＴｉＯ２／累托石复合物在无水乙醇中悬浮，得到ＴｉＯ２／累托石悬浮液；按０．０５ｍｏｌ／ＬＡｇＮＯ３与无水乙醇的配比为５０ｍＬ∶４０ｍＬ，将０．０５ｍｏｌ／ＬＡｇＮＯ３和无水乙醇配成混合液；按含氯的ＴｉＯ２／累托石复合物与０．０５ｍｏｌ／ＬＡｇＮＯ３的配比为２ｇ∶５０ｍＬ，将混合液滴入ＴｉＯ２／累托石悬浮液中，滴加完毕后在无光下搅拌下反应时间为１－２ｈ，反应结束后洗涤分离，得到ＡｇＣｌ－ＴｉＯ２／累托石复合颗粒；４）用可见光照射ＡｇＣｌ－ＴｉＯ２／累托石复合颗粒，ＡｇＣｌ颗粒表面的部分Ａｇ＋被还原成金属银，得到Ａｇ－ＡｇＣｌ－ＴｉＯ２／累托石复合光催化剂。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张高科，杨艳青，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83
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