本發(fā)明涉及一種偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑的制備方法,屬于環(huán)境保護(hù)中污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題,污水治理一直得不到好的解決。納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用很可能徹底解決這一難題。1972年開始發(fā)現(xiàn)tio2氧化活性較高,化學(xué)穩(wěn)定性好,對人體無毒害,成本低,無污染,應(yīng)用范圍廣,因而最受重視,但是tio2的禁帶寬度較大(例如銳鈦礦tio2的禁帶寬度eg=3.2ev),僅能吸收紫外光區(qū)(波長小于387nm)的光,對太陽能的利用效率較低。
在污染物降解以及能源生產(chǎn)領(lǐng)域中,半導(dǎo)體光催化是最有前景的方法之一。當(dāng)能量大于或等于半導(dǎo)體禁帶寬度的光子照射在光催化劑表面上時(shí)就會產(chǎn)生電子-空穴對的分離,這是光催化反應(yīng)的最初的基本步驟。為了尋找高效的光催化劑,大量研究工作都集中在研究光催化活性的影響因素上。由于銀既具有催化活性袁又可以表現(xiàn)出路易斯酸的性質(zhì),同時(shí),銀與其他的金屬,如金、鉑相比,價(jià)格更為便宜,因此具有更強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用性。但偏釩酸銀由于其本身特性的限制,在光催化降解方面,性能還有待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑的制備方法,該方法是在載體表面形成催化劑,催化劑和載體緊密結(jié)合。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是采用如下步驟:
1)稱取12~16mmol硝酸銀,配置成12mmol/l的硝酸銀溶液,稱取6.6~8mmol偏釩酸銨,在40~60℃水中,配置成10mmol/l的偏釩酸鈉溶液;
2)將以上兩種溶液在350~400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下混合,形成膠狀物質(zhì),持續(xù)攪拌3~4h,在攪拌過程中偏釩酸銨和硝酸銀反應(yīng),生成偏釩酸銀膠體;
3)將偏釩酸銀膠體置于半透膜袋內(nèi),用蒸餾水洗滌3~4次,去除掉游離離子,再將該偏釩酸銀膠體加入到160~180ml濃度為1~2mol/l的鎢酸鈉溶液中,浸泡2~4天,在偏釩酸銀顆粒表面形成鎢酸銀納米顆粒,固液分離,去離子水洗滌固體2~3次,75~105℃烘干,制得一種偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑。
本發(fā)明的有益效果是:(1)本方法利用溶度積常數(shù)的差異,在偏釩酸銀表面形成溶度積常數(shù)更小的鎢酸銀顆粒。
(2)偏釩酸銀和鎢酸銀復(fù)合,協(xié)同作用,可以使偏釩酸銀在可見光下更好的發(fā)揮催化作用而能獲得很好的催化效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
稱取16mmol硝酸銀,配置成12mmol/l的硝酸銀溶液,稱取8mmol偏釩酸銨,在60℃水中,配置成10mmol/l的偏釩酸鈉溶液;將以上兩種溶液在400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下混合,形成膠狀物質(zhì),持續(xù)攪拌4h,在攪拌過程中偏釩酸銨和硝酸銀反應(yīng),生成偏釩酸銀膠體;將偏釩酸銀膠體置于半透膜袋內(nèi),用蒸餾水洗滌4次,去除掉游離離子,再將該偏釩酸銀膠體加入到180ml濃度為2mol/l的鎢酸鈉溶液中,浸泡4天,在偏釩酸銀顆粒表面形成鎢酸銀納米顆粒,固液分離,去離子水洗滌固體3次,105℃烘干,制得一種偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑。
將得到的偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑0.3g加入到300ml濃度為40mg/l的酸性橙ii廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)30min,脫色率為95.5%,催化劑分離后可以重復(fù)利用。
實(shí)施例2
稱取12mmol硝酸銀,配置成12mmol/l的硝酸銀溶液,稱取6.6mmol偏釩酸銨,在40℃水中,配置成10mmol/l的偏釩酸鈉溶液;將以上兩種溶液在350轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下混合,形成膠狀物質(zhì),持續(xù)攪拌3h,在攪拌過程中偏釩酸銨和硝酸銀反應(yīng),生成偏釩酸銀膠體;將偏釩酸銀膠體置于半透膜袋內(nèi),用蒸餾水洗滌3次,去除掉游離離子,再將該偏釩酸銀膠體加入到160ml濃度為1mol/l的鎢酸鈉溶液中,浸泡2天,在偏釩酸銀顆粒表面形成鎢酸銀納米顆粒,固液分離,去離子水洗滌固體2次,75℃烘干,制得一種偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑。
將得到的偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑0.3g加入到300ml濃度為40mg/l的金橙7廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)30min,脫色率為96.1%,催化劑分離后可以重復(fù)利用。對于相同的廢水的在相同的條件下,純偏釩酸銀的降解效率為68.5%,大大提高了其作用效果。
實(shí)施例3
稱取14mmol硝酸銀,配置成12mmol/l的硝酸銀溶液,稱取7mmol偏釩酸銨,在60℃水中,配置成10mmol/l的偏釩酸鈉溶液;將以上兩種溶液在400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下混合,形成膠狀物質(zhì),持續(xù)攪拌4h,在攪拌過程中偏釩酸銨和硝酸銀反應(yīng),生成偏釩酸銀膠體;將偏釩酸銀膠體置于半透膜袋內(nèi),用蒸餾水洗滌4次,去除掉游離離子,再將該偏釩酸銀膠體加入到180ml濃度為1mol/l的鎢酸鈉溶液中,浸泡4天,在偏釩酸銀顆粒表面形成鎢酸銀納米顆粒,固液分離,去離子水洗滌固體3次,105℃烘干,制得一種偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑。
將得到的偏釩酸銀復(fù)合鎢酸銀光催化劑0.3g加入到300ml濃度為40mg/l的羅丹明b廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)30min,脫色率為95.7%,催化劑分離后可以重復(fù)利用。