一种高光催化活性的分散液的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合功能材料技术领域，具体涉及一种高光催化活性的分散液。
【背景技术】
[0002]光催化技术是在20世纪70年代诞生的基础纳米技术，在中国大陆我们会用光触媒这个通俗词来称呼光催化剂。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素，在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，用于环境净化，自清洁材料，先进新能源，癌症医疗，高效率抗菌等多个前沿领域。
[0003]自从发现Ti02在紫外光辐射下能光解水和降解有机污染物以来，一些新型的非Τ?02光催化剂相继发展起来，如钙钛矿型、钒副族复合氧化物和铋系化合物等光催化剂。光催化剂氧化钛粒子、光催化剂氧化钨粒子通常分散于分散介质中，作为光催化剂分散液被用于形成光催化剂层，例如公开有使氧化钛粒子以及氧化钨粒子分散于分散介质中得到的光催化剂分散液。然而，对于多数光催化剂来说，它们在可见光下具有的量子效率较低，并且采用的光催化技术仍不能满足处理环境污染的需要。钨酸盐等半导体材料，因其特有的结构和物理化学性质，使其具有良好的应用前景，如应用于磁性器件、闪烁材料、缓蚀剂和催化剂等，成为近几年的研究热点。
[0004]到目前为止，新型光催化Bi2W06的制备方法已有很多种，如高温固相法、液相沉淀法、微乳液法、超声合成法、水热法、溶剂热法和微波水热法等。然而，纯相的Bi2W06除了具有低的量子效率，还因其对可见光的利用率不高(约λ < 400nm)，限制了它在光催化方面的应用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种高光催化活性的分散液，通过吸收太阳光等日常光所含的紫外线范围的特定波长光而显示优良的光催化活性，能提高光能的利用率，促进光生电子和空穴的分离效率，在有机基材上形成长期持续保持良好的耐久性和稳定性，具有吸电子性，在暗处具有维持超亲水性性能等优良的光催化功能。
[0006]本发明采取的技术方案为:
一种高光催化活性的分散液，包含光催化剂及水系溶剂，其特征在于，所述的光催化剂的溶质为含有2-4%钛矿结晶的钨酸铋粉体，所述的水系溶剂为含有20-25%磷酸铵盐的聚苯胺组成，同时光催化剂和水系溶剂按重量比2:5进行复合。
[0007]所述的钛矿结晶为氧化钛和二氧化硅按照重量比3:2组成的混合物通过乙二醇单烷基醚水解而成。
[0008]所述的磷酸铵盐是磷酸二氢铵。
[0009]所述的分散液还含有Cu、Pt、Pd、Ag、Fe中的任意一种金属原子吸电子性物质。
[0010]一种高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (1)将Na2W04溶液加入到Bi(N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的浓度比为3: 2，在室温下，充分混合；
(2)在搅拌情况下，向第一步所得混合液中加入钛矿结晶，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应釜中，进行水热反应；
(3)将上述制得的产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得钨酸铋粉体；
(4)将钨酸铋粉体和含有20-25%磷酸铵盐的聚苯胺，按照重量比2:5进行复合，制得分散液。
[0011]本发明的有益效果为:
1、本发明原料简单易得，对反应体系的压力无要求，制备的产品通过吸收太阳光等日常光所含的紫外线范围的特定波长光而显示优良的光催化活性。
[0012]2、本发明的产品能提高光能的利用率，促进光生电子和空穴的分离效率，在有机基材上形成长期持续保持良好的耐久性和稳定性。
[0013]3、本发明中添加了吸电子性物质，得到的光催化剂分散液形成的光催化剂层具有吸电子性，在暗处具有维持超亲水性性能等优良的光催化功能。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
一种高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤:
(1)将Na2W04溶液加入到Bi(N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的浓度比为3: 2，在室温下，加入0.3%的Cu (N03) 2充分混合；
(2)氧化钛和二氧化硅按照重量比3:2组成的混合物通过乙二醇单烷基醚水解形成钛矿结晶，在搅拌情况下，加入上述所得的混合液中，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应爸中,进行水热反应；
(3)将上述制得的产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得钨酸铋粉体；
(4)将钨酸铋粉体和含有20%磷酸二氢铵的聚苯胺，按照重量比2:5进行复合，制得分散液。
[0015]实施例2
一种高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤:
(1)将Na2W04溶液加入到Bi(N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的浓度比为3: 2，在室温下，加入0.4%的Pt (N03) 2充分混合；
(2)氧化钛和二氧化硅按照重量比3:2组成的混合物通过乙二醇单烷基醚水解形成钛矿结晶，在搅拌情况下，加入上述所得的混合液中，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应爸中,进行水热反应；
(3)将上述制得的产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得钨酸铋粉体；
(4)将钨酸铋粉体和含有23%磷酸二氢铵的聚苯胺，按照重量比2:5进行复合，制得分散液。
[0016]实施例3
一种高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤:
(I)将Na2W04溶液加入到Bi (N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的浓度比为3: 2，在室温下，加入0.5%的AgN03充分混合；
(2)氧化钛和二氧化硅按照重量比3:2组成的混合物通过乙二醇单烷基醚水解形成钛矿结晶，在搅拌情况下，加入上述所得的混合液中，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应爸中,进行水热反应；
(3)将上述制得的产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得钨酸铋粉体；
(4)将钨酸铋粉体和含有25%磷酸二氢铵的聚苯胺，按照重量比2:5进行复合，制得分散液。
【主权项】
1.一种高光催化活性的分散液，包含光催化剂及水系溶剂，其特征在于，所述的光催化剂的溶质为含有2-4%钛矿结晶的钨酸铋粉体，所述的水系溶剂为含有20-25%磷酸铵盐的聚苯胺组成，同时光催化剂和水系溶剂按重量比2:5进行复合。
2.根据权利要求1所述的一种高光催化活性的分散液，其特征在于，所述的钛矿结晶为氧化钛和二氧化硅按照重量比3:2组成的混合物通过乙二醇单烷基醚水解而成。
3.根据权利要求1所述的一种高光催化活性的分散液，其特征在于，所述的磷酸铵盐是磷酸二氢铵。
4.根据权利要求1所述的一种高光催化活性的分散液，其特征在于，所述的分散液还含有Cu、Pt、Pd、Ag、Fe中的任意一种金属原子吸电子性物质。
5.一种高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (1)将Na2W04溶液加入到Bi(N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的浓度比为3: 2，在室温下，充分混合； (2)在搅拌情况下，向第一步所得混合液中加入钛矿结晶，用NaOH溶液调节pH=7-8，然后转移到反应釜中，进行水热反应； (3)将上述制得的产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，在60°C干燥，制得钨酸铋粉体； (4)将钨酸铋粉体和含有20-25%磷酸铵盐的聚苯胺，按照重量比2:5进行复合，制得分散液。
【专利摘要】本发明公开了一种高光催化活性的分散液，包含光催化剂及水系溶剂，其特征在于，所述的光催化剂的溶质为含有2-4%钛矿结晶的钨酸铋粉体，所述的水系溶剂为含有20-25%磷酸铵盐的聚苯胺组成，同时光催化剂和水系溶剂按重量比2∶5进行复合。原料简单易得，对反应体系的压力无要求，制备的产品通过吸收太阳光等日常光所含的紫外线范围的特定波长光而显示优良的光催化活性，能提高光能的利用率，促进光生电子和空穴的分离效率，增强复合材料的光催化活性，在有机基材上形成长期持续保持良好的耐久性和稳定性，具有吸电子性，在暗处具有维持超亲水性性能等优良的光催化功能。
【IPC分类】B01J31-38
【公开号】CN104785303
【申请号】CN201410840678
【发明人】吕鹏飞
【申请人】吕鹏飞
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年12月30日