一种磷酸银基可见光复合光催化剂的制作方法_2

文档序号:9876958阅读:来源:国知局
(6)将4.23g2,5-二溴-3-己基噻吩溶解在50 mL四氢呋喃中,将该混合溶液加入到250mL干燥的三颈烧瓶中;
(7)用无氧注射器加入6.84mL 2 mol/L环己基氯化镁的乙醚溶液到步骤(6)的三颈烧瓶中,回流1.5 h;
(8)再在步骤(7)的三颈烧瓶中加入36.4mg I,3_双(二苯基膦)丙烷氯化镍,回流Ih;
(9)冷却至室温,倒入400mL甲醇中使P3HT沉淀析出;
(10)析出的P3HT分别用甲醇、己烷和三氯甲烷索氏提取,再经蒸馏、干燥得到纯化的P3HT;
(11)取步骤(5)中磷酸银粉末0.5g加入到80 mL水中搅拌形成悬浊液;
(12)逐滴加入20mL 0.025 mg/mL经纯化的P3HT氯仿溶液到上述悬浊液中并持续搅拌6 h;
(13 )在60 °C下干燥得到可见光复合光催化剂Ag3P04/P3HT;
(14)将步骤(13)得到的催化剂研磨成粉并进一步在犯保护下于真空干燥箱中70°C加热5 h,让P3HT在Ag3PO4表面更好地分散复合,得到所述可见光复合光催化剂。
[0026]利用实施例2制备的复合光催化剂在可见光激发下对有机染料罗丹明B进行降解实验,结果如图5所示。图5表明该复合光催化剂对罗丹明B具有较高的降解效率。对浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液,当复合光催化剂的加入量为lg/L时,在可见光照射30分钟后罗丹明的降解率超过75%,在可见光照射40分钟后对罗丹明B的降解率达到95 %以上。
[0027]
对比例I
(1)分别配制50mL 0.20 mol/L的EDTA溶液和50 mL 0.20 mol/L AgNO3溶液;
(2)将配制好的AgNO3溶液加入EDTA溶液中,在暗处搅拌15min;
(3)配制100mL 16 g/L聚乙二醇(PEG-600)的甲醇溶液,并加入步骤(2)溶液中,在暗处搅拌20 min;
(4)配制100mL 0.06 mol/L Na2HPO4溶液,以I滴/3秒的速率滴加到步骤(3)溶液中,滴加完毕后搅拌2 h,静置陈化;
(5)离心,用去离子水洗涤4次,无水乙醇洗涤I次,在60°C下干燥24h得到磷酸银粉末;
(6)将4.23g2,5-二溴-3-己基噻吩溶解在50 mL四氢呋喃中,将该混合溶液加入到250mL干燥的三颈烧瓶中;
(7)用无氧注射器加入6.84mL 2 mol/L环己基氯化镁的乙醚溶液到步骤(6)的三颈烧瓶中,回流1.5 h;
(8)再在步骤(7)的三颈烧瓶中加入36.4mg I,3_双(二苯基膦)丙烷氯化镍,回流Ih;
(9)冷却至室温,倒入400mL甲醇中使P3HT沉淀析出;
(10)析出的P3HT分别用甲醇、己烷和三氯甲烷索氏提取,再经蒸馏、干燥得到纯化的P3HT;
(11)取步骤(5)中磷酸银粉末0.5g加入到80 mL水中搅拌形成悬浊液;
(12)逐滴加入20mL 0.02 mg/mL经纯化的P3HT氯仿溶液到上述悬浊液中并持续搅拌
6 h;
(13 )在60 °C下干燥得到可见光复合光催化剂Ag3P04/P3HT;
(14)将步骤13)得到的催化剂研磨成粉并进一步在犯保护下于真空干燥箱中80°C加热5 h,让P3HT在Ag3PO4表面更好地分散复合,可得到所述可见光复合光催化剂。
[0028]利用对比例I制备的复合光催化剂在可见光激发下对有机染料罗丹明B进行降解实验,对浓度为1 mg/L的罗丹明B溶液,当复合光催化剂的加入量为I g/Ι时,在可见光照射30分钟后罗丹明的降解率仅为40%,在可见光照射40分钟后对罗丹明B的降解率仅达到55%。
[0029]
对比例2
(1)分别配制50mL 0.18mol/L柠檬酸溶液和50 mL 0.20 mol/L AgNO3溶液;
(2)将配制好的AgNO3溶液加入柠檬酸溶液中,在暗处搅拌15min;
(3)配制100mL 20 g/L TWeen20的异丙醇溶液,并加入步骤(2)溶液中,在暗处搅拌20
min;
(4)配制100mL 0.06 mol/L Na2HPO4溶液,以I滴/4秒的速率滴加到步骤(3)溶液中,滴加完毕后搅拌2 h,静置陈化;
(5)离心,用去离子水洗涤4次,无水乙醇洗涤I次,在60°C下干燥24h得到磷酸银粉末,所获得磷酸银颗粒形状各异,有些椭圆,有些凹凸,不是近乎球形磷酸银颗粒;
(6)将4.23g2,5-二溴-3-己基噻吩溶解在50 mL四氢呋喃中,将该混合溶液加入到250mL干燥的三颈烧瓶中;
(7)用无氧注射器加入6.84mL 2 mol/L环己基氯化镁的乙醚溶液到步骤(6)的三颈烧瓶中,回流1.5 h;
(8)再在步骤(7)的三颈烧瓶中加入36.4mg I,3_双(二苯基膦)丙烷氯化镍,回流Ih;
(9)冷却至室温,倒入400mL甲醇中使P3HT沉淀析出;
(10)析出的P3HT分别用甲醇、己烷和三氯甲烷索氏提取,再经蒸馏、干燥得到纯化的P3HT;
(11)取步骤(5)中磷酸银粉末0.5g加入到80 mL水中搅拌形成悬浊液;
(12)逐滴加入20mL 0.025 mg/mL经纯化的P3HT氯仿溶液到上述悬浊液中并持续搅拌6 h;
(13 )在60 °C下干燥得到可见光复合光催化剂Ag3P04/P3HT;
(14)将步骤(13)得到的催化剂研磨成粉并进一步在犯保护下于真空干燥箱中70°C加热5 h,让P3HT在Ag3PO4表面更好地分散复合,得到所述可见光复合光催化剂。
[0030]利用对比例2制备的复合光催化剂在可见光激发下对有机染料罗丹明B进行降解实验,对浓度为1 mg/L的罗丹明B溶液,当复合光催化剂的加入量为I g/Ι时,在可见光照射30分钟后罗丹明的降解率仅为38%,在可见光照射40分钟后对罗丹明B的降解率仅达到53%。
[0031]因为不规则的磷酸银颗粒导致其与P3HT结合的变化,即磷酸银和P3HT形成的异质结构会发生微观变化,进而引起光生载流子分离能力的改变,而催化活性的下降说明异质结构的变化降低了光生电荷载流子的分离,使得光生电子和空穴易于复合。
[0032]上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.Ag3P04/P3HT可见光复合光催化剂,其特征在于:聚3-己基噻吩包覆在磷酸银颗粒表面上形成Ag3P04/P3HT可见光复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的可见光复合光催化剂,其特征在于:磷酸银颗粒为球形,粒径为200?300 nm。3.权利要求1所述的Ag3P04/P3HT可见光复合光催化剂的制备方法,其特征在于,包括下列步骤: 1)将适量聚乙二醇的异丙醇溶液在搅拌的条件下加入到硝酸银的柠檬酸溶液中,在暗处搅拌15-20 min;再缓慢滴加适量的Na2HPO4溶液;搅拌、静置、离心,洗涤干燥得到磷酸银颗粒; 2)将步骤I)制备得到的磷酸银颗粒研磨后加入水中搅拌形成悬浊液,在搅拌的条件下逐滴加入聚3-己基噻吩的氯仿溶液,持续搅拌5-8h,将反应得到的产物干燥、研磨制备得到Ag3P04/P3HT可见光复合光催化剂粉末; 3)将步骤2)制备得到的Ag3P04/P3HT可见光复合光催化剂粉末进一步在气体保护下干燥4-6h,制备得到Ag3P04/P3HT可见光复合光催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤I)中聚乙二醇为PEG-400、PEG-600或PEG-800。5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于:步骤I)中聚乙二醇的异丙醇溶液浓度为每升异丙醇中添加聚乙二醇15-20 go6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤I)中硝酸银的柠檬酸溶液中硝酸银和柠檬酸的摩尔比为(1-1.2):1。7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤I)中滴加Na2HPO4溶液的速度为I滴/2-4秒。8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中所添加的组分中聚3-己基噻吩占磷酸银质量的0.05%-0.1%。9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中干燥时的温度为70-90°C,保护气为氮气。
【专利摘要】本发明公开了一种磷酸银基可见光复合光催化剂。本发明所得到的可见光复合光催化剂由磷酸银和聚3-己基噻吩两种材料复合而成,其中少量的聚3-己基噻吩包裹在粒径为200-300?nm的磷酸银颗粒表面上,所得到的可见光复合光催化剂Ag3PO4/P3HT结构可控、形貌规则。本发明所得到的可见光复合光催化剂在200-800?nm的紫外可见光区具有较好的吸收,吸光度均超过0.3;其在可见光激发下对有机染料罗丹明B具有高效的光催化降解效率。
【IPC分类】C02F1/30, C02F101/34, C02F101/38, B01J27/18, B01J31/26
【公开号】CN105642362
【申请号】
【发明人】张延霖, 谢楚如, 顾凤龙, 郭强
【申请人】华南师范大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月27日
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