CN102974397B - 一种磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂及其制备方法，属于光催化材料技术领域。本发明是将等质量的磺化聚苯胺、γ-环糊精以及聚乙烯吡咯烷酮加入至氢溴酸溶液中，在0～100℃搅拌1h后，添加硝酸银或醋酸银固体，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。本发明产品制备工艺简单、成本低廉、光催化活性良好、适用性广，可作为处理酚类、染料等有机污染物废水的一种有效光催化材料。
Description
技术领域
本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂及其制备方法。
背景技术
随着现代工农业的发展，人们生产和生活中大量有毒有害的物质进入水体，人类赖以生存与发展的水环境遭到严重的破坏。如何防止水环境进一步恶化已成为世界各国面临的最大环境问题之一。我国水资源相对匾乏，故保护水资源尤为迫切和重要。为保护水资源，工业、生活等废水必须经过严格处理方可排放。
有机废水具浓度高、色度深、水质变化波动大以及可生化性差等特征，是很难处理的一类工业废水。相比于吸附、膜分离等方法，光催化降解法可深度根治有机物的污染，是一种非常有前景的方法。但目前的TiO2、CdS等光催化剂或需要紫外光，或易发生光腐蚀（“纳米二氧化钛光催化净化酸性染料废水的研究”， 西安工程大学学报, 2011, 2, 216–219；“Visible photoactivity and antiphotocorrosion performance of PdS-CdS photocatalysts modified by polyaniline”， Int. J. Hydrogen Energy, 2011, 4, 60–65））。因此，探索新型的光催化材料引起了人们的广泛关注。
溴化银作为一类新颖的光催化剂，近年来引起了人们的关注，但其制备时易团聚，故光催化活性受到限制，以致短时间内难以实现对有机污染物分子的完全去除。因此，如何制备高效溴化银光催化剂迫切需要解决。目前采用的技术方法是制备一些独特结构的卤化银来克服上述缺陷（“Facile synthesis of AgBr nanoplates with exposed {111} facets and enhanced photocatalytic properties”， Chem. Commun., 2012, 48, 275–277），提高光催化活性，然而这些方法或需要特殊的材料，或方法繁琐，因此实际使用受到限制。
发明内容
本发明针对现有溴化银光催化剂存在的技术问题，提供一种磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂及其制备方法。
本发明所提供的磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂由下述质量百分数的组分组成：
溴化银 95～99
磺化聚苯胺 1～5
所述磺化聚苯胺的数均分子量为0.5～15万。
本发明所提供的磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂的制备方法具体步骤如下：
按规定量将等质量的磺化聚苯胺、γ-环糊精以及聚乙烯吡咯烷酮加入至0.1～1mol/L氢溴酸溶液中，所述磺化聚苯胺与氢溴酸的质量比为1:1.8，在0～100℃搅拌1h后，添加硝酸银或醋酸银固体，所述硝酸银或醋酸银与所述磺化聚苯胺的质量比为1:5，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。
本发明所提供的磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂成分之一磺化聚苯胺，充分发挥了其导电性的优势，减少了该复合光催化剂受太阳光照射时光生电子-空穴对的复合几率，同时降低了溴化银粒子的团聚，可有效解决纯溴化银光催化剂易团聚、光催化活性较低等缺点；本发明产品制备工艺简单、成本低廉、产品性能优良、适用性广。
具体实施方式
实施例1：将1g 磺化聚苯胺(数均分子量为0.5万) 、1 g γ-环糊精与1g聚乙烯吡咯烷酮，加入至0.1mol/L氢溴酸溶液，其中，磺化聚苯胺与HBr质量比为1:1.8， 0℃搅拌1h，添加0.2 g醋酸银固体，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。
实施例2：将1g 磺化聚苯胺(数均分子量为0.5万) 、1 g γ-环糊精与1g聚乙烯吡咯烷酮，加入至1mol/L氢溴酸溶液，其中，磺化聚苯胺与HBr质量比为1:1.8， 0℃搅拌1h，添加0.2 g硝酸银固体，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。
实施例3：将1g 磺化聚苯胺(数均分子量为0.5万) 、1 g γ-环糊精与1g聚乙烯吡咯烷酮，加入至0.1mol/L氢溴酸溶液，其中，磺化聚苯胺与HBr质量比为1:1.8， 100℃搅拌1h，添加0.2 g醋酸银固体，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。
实施例4：将1g 磺化聚苯胺(数均分子量为15万) 、1 g γ-环糊精与1g聚乙烯吡咯烷酮，加入至1mol/L氢溴酸溶液，其中，磺化聚苯胺与HBr质量比为1:1.8， 60℃搅拌1h，添加0.2 g硝酸银固体，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。
实施例5：将1g 磺化聚苯胺(数均分子量为15万) 、1 g γ-环糊精与1g聚乙烯吡咯烷酮，加入至0.1mol/L氢溴酸溶液，其中，磺化聚苯胺与HBr质量比为1:1.8， 40℃搅拌1h，添加0.2 g醋酸银固体，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。
实施例6：将1g 磺化聚苯胺(数均分子量为15万) 、1 g γ-环糊精与1g聚乙烯吡咯烷酮，加入至1mol/L氢溴酸溶液，其中，磺化聚苯胺与HBr质量比为1:1.8， 20℃搅拌1h，添加0.2 g硝酸银固体，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。
Claims (3)
1.一种磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂，其特征在于该复合光催化剂的组成及其质量百分数如下：
溴化银 95～99；
磺化聚苯胺 1～5。
2.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于所述磺化聚苯胺的数均分子量为0.5～15万。
3.一种如权利要求1所述复合光催化剂的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：
将等质量的磺化聚苯胺、γ-环糊精以及聚乙烯吡咯烷酮加入至0.1～1mol/L氢溴酸溶液中，所述磺化聚苯胺与所述氢溴酸的质量比为1:1.8，在0～100℃搅拌1h后，添加硝酸银或醋酸银固体，所述硝酸银或醋酸银与所述磺化聚苯胺的质量比为1:5，持续搅拌2h后，将产物经抽滤，用乙醇、蒸馏水分别洗涤后，于40℃真空干燥后收集，制得磺化聚苯胺/溴化银复合光催化剂。
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| CN101411995A (zh) * | 2008-11-28 | 2009-04-22 | 河北科技大学 | 具有可见光催化活性的AgBr/PANI/TiO2纳米复合材料的制备方法 |
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| A Novel Strategy for the Controlled Synthesis of Silver Halide/Polyaniline Nanocomposites with Different Polyaniline Morphologies;Huajie Yin et al;《Macromol. Mater. Eng.》;20110722;第297卷;203-208 * |
| Huajie Yin et al.A Novel Strategy for the Controlled Synthesis of Silver Halide/Polyaniline Nanocomposites with Different Polyaniline Morphologies.《Macromol. Mater. Eng.》.2011,第297卷 * |
| 乳液法制备掺杂聚苯胺的微观结构研究;封伟等;《高等学校化学学报》;19990228;第12卷(第02期);318-320 * |
| 封伟等.乳液法制备掺杂聚苯胺的微观结构研究.《高等学校化学学报》.1999,第12卷(第02期),318-320. * |
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