CN103706386A - Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高效稳定的Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂及其制备方法，包括下述步骤：（1）将AgNO3溶于水中，配制AgNO3溶液；（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将氨水加入上述（1）所制得的AgNO3溶液中，至溶液透明；（3）将Sr(NO3)2加入到上述（2）溶液中，搅拌30～60分钟（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na2CO3，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂。本发明所制备的产品工艺简单、成本低廉，且可见活性高、稳定性好。

Description

Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可见光光催化剂的制备方法，具体的说是一种高效稳定的Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂及其制备方法。
背景技术
环境污染和能源危机已逐渐危及人类的生存。光催化技术被认为是解决能源和环境问题最有效、最具有前景的方法。TiO2具有高效、无毒、化学性质稳定等优点，是目前研究最广泛的光催化剂。但TiO2不能被可见光激活。通过掺杂改性，或与窄带半导体复合等方法能改善TiO2对可见光的响应，但其可见光活性仍然很低，距离实际应用还有很大距离。因此有必要开发具有高可见光活性的新型光催化剂。
Ag2CO3具有很强的可见光光催化活性，在环境污染治理和清洁能源转换等领域的应用前景十分广阔。然而，在光催化降解过程中，Ag2CO3易被光腐蚀，Ag2CO3的银离子易被光生电子还原为银，导致催化剂活性逐渐下降，严重制约了其实际应用。因此，提高Ag2CO3的光稳定性是一个重要的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效稳定的Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂及其制备方法，具有工艺简单、成本低和高效、稳定的特点。
本发明所采用的具体方法如下：         
包括下述步骤：
（1）将AgNO3溶于水中，配制为AgNO3溶液；
（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将氨水加入上述（1）所制得的AgNO3溶液中，至溶液透明；
（3）将Sr(NO3)2加入到上述（2）溶液中，搅拌30～60分钟；
（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na2CO3，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂。
上述技术方案中：步骤（1）中，AgNO3所配制的溶液浓度为0.05～0.2摩尔/升。
步骤（2）中，加入氨水溶液的浓度为0.5～1摩尔/升。
步骤（2）与（3）中，AgNO3与Sr(NO3)2的摩尔比为1：0.5～1:5。
步骤（1）～（4）中，AgNO3与Sr(NO3)2的总摩尔量与Na2CO3的摩尔量之比为1:3～1:5。
本发明与现有技术相比，具有如下显著优势，由于Ag2CO3与SrCO3形成了异质结，光催化过程中，Ag2CO3产生的光生电子容易转移到SrCO3上，使得光生电子不再还原银离子，从而大大提高了光催化剂的稳定性。同时，异质结促进了光生载流子的分离，从而提高了光催化剂的光催化效率。该方法只运用一些简单的溶解、混合和洗涤等步骤，操作简单，设备要求低，因而成本低。
具体实施方式
实施例1：以制备1Kg成品计：
制备方法分以下步骤实施：
（1）将AgNO3 340g，计2摩尔，溶于40升水中，配制成为AgNO3溶液；（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将20升浓度为0.5摩尔/升的氨水加入上述（1）所制得的AgNO3溶液中，至溶液透明；（3）将Sr(NO3)2 1055g，计5摩尔，加入到上述（2）溶液中，搅拌30分钟；（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na2CO3 3710g，计35摩尔，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂成品1kg。
本实施例中：步骤（1）AgNO3所配制的溶液浓度为0.05摩尔/升。
步骤（2）加入氨水溶液的浓度为0.5摩尔/升。
步骤（2）与（3）AgNO3与Sr(NO3)2的摩尔比为1：2.5。
步骤（1）～（4）AgNO3与Sr(NO3)2的总摩尔量与Na2CO3的摩尔量之比为1:5。
实施例2：以制备2Kg成品计：
制备方法分以下步骤实施：
（1）将AgNO3 388g，计2.3摩尔，溶于30升水中，配制成为AgNO3溶液；（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将25升浓度为0.7摩尔/升的氨水加入上述（1）所制得的AgNO3溶液中，至溶液透明；（3）将Sr(NO3)2 2412g，计11.5摩尔，加入到上述（2）溶液中，搅拌40分钟；（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na2CO3 4388g，计41.4摩尔，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂成品2kg。
本实施例中：步骤（1）AgNO3所配制的溶液浓度为0.08摩尔/升。
步骤（2）加入氨水溶液的浓度为0.7摩尔/升。
步骤（2）与（3）AgNO3与Sr(NO3)2的摩尔比为1：5。
步骤（1）～（4）AgNO3与Sr(NO3)2的总摩尔量与Na2CO3的摩尔量之比为1:3。
实施例3：以制备3Kg成品计：
制备方法分以下步骤实施：
（1）将AgNO3 2400g，计14.1摩尔，溶于141升水中，配制成为AgNO3溶液；（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将30升浓度为0.8摩尔/升的氨水加入上述（1）所制得的AgNO3溶液中，至溶液透明；（3）将Sr(NO3)2 1491g，计7.05摩尔，加入到上述（2）溶液中，搅拌50分钟；（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na2CO3 8968g，计84.6摩尔，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂成品3kg。
本实施例中：步骤（1）AgNO3所配制的溶液浓度为0.1摩尔/升。
步骤（2）加入氨水溶液的浓度为0.8摩尔/升。
步骤（2）与（3）AgNO3与Sr(NO3)2的摩尔比为1：0.5。
步骤（1）～（4）AgNO3与Sr(NO3)2的总摩尔量与Na2CO3的摩尔量之比为1:4。
实施例4：以制备4Kg成品计：
制备方法分以下步骤实施：
（1）将AgNO3  2352g，计14摩尔，溶于70升水中，配制成为AgNO3溶液；（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将20升浓度为0.9摩尔/升的氨水加入上述（1）所制得的AgNO3溶液中，至溶液透明；（3）将Sr(NO3)2 2963g，计14摩尔，加入到上述（2）溶液中，搅拌60分钟；（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na2CO3 8904g，计84摩尔，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂成品4kg。
本实施例中：步骤（1）AgNO3所配制的溶液浓度为0.2摩尔/升。
步骤（2）加入氨水溶液的浓度为0.9摩尔/升。
步骤（2）与（3）AgNO3与Sr(NO3)2的摩尔比为1：1。
步骤（1）～（4）AgNO3与Sr(NO3)2的总摩尔量与Na2CO3的摩尔量之比为1:3.5。
实施例5：以制备5Kg成品计：
制备方法分以下步骤实施：
（1）将AgNO3 1700g，计10摩尔，溶于200升水中，配制成为AgNO3溶液；（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将50升浓度为1摩尔/升的氨水加入上述（1）所制得的AgNO3溶液中，至溶液透明；（3）将Sr(NO3)2 5275g，计25摩尔，加入到上述（2）溶液中，搅拌35分钟；（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na2CO3 16695g，计157.5摩尔，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂成品5kg。
本实施例中：步骤（1）AgNO3所配制的溶液浓度为0.2摩尔/升。
步骤（2）加入氨水溶液的浓度为1摩尔/升。
步骤（2）与（3）AgNO3与Sr(NO3)2的摩尔比为1：2.5。
步骤（1）～（4）AgNO3与Sr(NO3)2的总摩尔量与Na2CO3的摩尔量之比为1:4.5。

Claims (5)

1.一种Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂及其制备方法，其特征在于：
包括下述步骤：
（1）将AgNO3溶于水中，配制为AgNO3溶液；
（2）不断搅拌上述溶液，缓慢将氨水加入上述（1）所制得的AgNO3溶液中，至溶液透明；
（3）将Sr(NO3)2加入到上述（2）溶液中，搅拌30～60分钟；
（4）不断搅拌（3）所得的溶液，然后加入Na2CO3，生成黄色沉淀，取固体洗涤即得到Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种高效稳定的Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，AgNO3所配制的溶液浓度为0.05～0.2摩尔/升。
3.根据权利要求1所述的一种Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，加入氨水溶液的浓度为0.5～1摩尔/升。
4.根据权利要求1所述的一种高效稳定的Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）与（3）中，AgNO3与Sr(NO3)2的摩尔比为1：0.5～1:5。
5.根据权利要求1所述的一种高效稳定的Ag2CO3/SrCO3可见光光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）～（4）中，AgNO3与Sr(NO3)2的总摩尔量与Na2CO3的摩尔量之比为1:3～1:5。
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