CN104028282B - 一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂的制备方法,具体步骤如下:在搅拌下将50~100mL浓度为0.2~0.4mol/L的硝酸银滴加到50~100mL浓度为0.1~0.2mol/L的氢氧化钠溶液中,分离上清液后,得到氧化银颗粒;向氧化银颗粒加入30~50mL浓度为20%~25%(质量百分浓度)的氨水溶液,搅拌至氧化银完全溶解,生成银氨络合溶液;向银氨络合溶液中加入0.02~0.03mol五氧化二钒、0.4~0.6mol硝酸铁和0.2~0.3mol硝酸镁,经过搅拌、过滤和3-4次洗涤,然后在110~120℃下干燥,干燥后在500~600℃下焙烧5~6h,随炉冷却后得到一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂。本发明巧妙利用氨水对几种物质的络合溶解和碱性作用,可以将原材料充分混合,操作简单,得到的产品复合催化效果好。
Description
技术领域
本发明属于水处理领域,涉及一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂的制备方法,尤其涉及一种用于处理有机废水的光催化材料及其制备方法。
背景技术
当前,伴随工业技术的飞速发展,人类赖以生存的水资源均受到不同程度的污染,水资源污染已经成为世界各国面临的亟待解决的问题。水中的污染物,特别是有毒有机污染物的存在,不仅造成环境污染、生态破坏,而且严重危害人类健康。这些有机污染物包括多环芳烃、多氯联苯、农药、环境干扰素、染料等。
钒酸银是一类具有可见光响应的新型光催化剂,其单斜相禁带宽度低于2.7eV,具有较高的可见光响应,且性质稳定,近年来成为研究热点。钒酸银有多种制备方法,如固相合成法、共沉淀法、化学沉积法、有机金属分解法、水热法、超声化学法等。
复合催化剂有利于电子跃迁,在催化剂表面形成自由基而提高催化效率,然而,通常得到的半导体材料为纳米粉体,当其在液相体系中使用时,较小的纳米颗粒悬浮在溶液中不易沉降,难以分离回收,不利于再循环重复使用。另外,复合催化剂的稳定性差,晶体生长困难,粒径和负载量不易控制,难以达到长时间的催化要求,影响和限制了其在工业生产上的实际应用。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足,提供一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂的制备方法采用以下方法制得:
1)在搅拌下将50~100mL浓度为0.2~0.4mol/L的硝酸银滴加到50~100mL浓度为0.1~0.2mol/L的氢氧化钠溶液中,分离上清液后,得到氧化银颗粒;
2)向氧化银颗粒加入30~50mL浓度为20%~25%(质量百分浓度)的氨水溶液,搅拌至氧化银完全溶解,生成银氨络合溶液;
3)向银氨络合溶液中加入0.02~0.03mol五氧化二钒、0.4~0.6mol硝酸铁和0.2~0.3mol硝酸镁,经过搅拌、过滤和3-4次洗涤,然后在110~120℃下干燥,干燥后在500~600℃下焙烧5~6h,随炉冷却后得到一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂。
本发明的有益效果是:
1、分别利用氨水对几种物质的络合溶解和碱性作用,可以将原材料充分混合,并在相应的条件下产生沉淀。
2、钒酸银负载于铁酸镁表面,和铁酸镁紧密接触,有利于光生电子的跃迁,避免复合,有利于提高催化效率。
具体实施方式
实施例1
在搅拌下将100mL浓度为0.4mol/L的硝酸银滴加到50mL浓度为0.2mol/L的氢氧化钠溶液中,分离上清液后,得到氧化银颗粒;向氧化银颗粒加入50mL浓度为20%(质量百分浓度)的氨水溶液,搅拌至氧化银完全溶解,生成银氨络合溶液;向银氨络合溶液中加入0.02mol五氧化二钒、0.6mol硝酸铁和0.3mol硝酸镁,经过搅拌、过滤和4次洗涤,然后在120℃下干燥,干燥后在600℃下焙烧6h,随炉冷却后得到一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂。
将得到的铁酸镁/钒酸银复合光催化剂加入到100mL浓度为30mg/L的Orange II废水中,在300w碘钨灯照射下,反应50分钟,脱色率为92.7%。相同质量的钒酸银在相同的条件下的脱色率仅为70.3%。
实施例2
在搅拌下将50mL浓度为0.2mol/L的硝酸银滴加到100mL浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液中,分离上清液后,得到氧化银颗粒;向氧化银颗粒加入30mL浓度为25%(质量百分浓度)的氨水溶液,搅拌至氧化银完全溶解,生成银氨络合溶液;向银氨络合溶液中加入0.03mol五氧化二钒、0.4mol硝酸铁和0.2mol硝酸镁,经过搅拌、过滤和3次洗涤,然后在110℃下干燥,干燥后在500℃下焙烧5h,随炉冷却后得到一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂。
将得到的铁酸镁/钒酸银复合光催化剂加入到100mL浓度为30mg/L的Orange II废水中,在300w碘钨灯照射下,反应50分钟,脱色率为94.0%。
实施例3
在搅拌下将100mL浓度为0.4mol/L的硝酸银滴加到100mL浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液中,分离上清液后,得到氧化银颗粒;向氧化银颗粒加入50mL浓度为25%(质量百分浓度)的氨水溶液,搅拌至氧化银完全溶解,生成银氨络合溶液;向银氨络合溶液中加入0.03mol五氧化二钒、0.5mol硝酸铁和0.25mol硝酸镁,经过搅拌、过滤和4次洗涤,然后在120℃下干燥,干燥后在600℃下焙烧5h,随炉冷却后得到一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂。
将得到的铁酸镁/钒酸银复合光催化剂加入到100mL浓度为30mg/L的亚甲基蓝废水中,在300w碘钨灯照射下,反应50分钟,脱色率为91.9%。
Claims (1)
1.一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂的制备方法,其特征是依次包括如下步骤:
1)在搅拌下将50~100mL浓度为0.2~0.4mol/L的硝酸银滴加到50~100mL浓度为0.1~0.2mol/L的氢氧化钠溶液中,分离上清液后,得到氧化银颗粒;
2)向氧化银颗粒加入30~50mL浓度为20%~25%(质量百分浓度)的氨水溶液,搅拌至氧化银完全溶解,生成银氨络合溶液;
3)向银氨络合溶液中加入0.02~0.03mol五氧化二钒、0.4~0.6mol硝酸铁和0.2~0.3mol硝酸镁,经过搅拌、过滤和3-4次洗涤,然后在110~120℃下干燥,干燥后在500~600℃下焙烧5~6h,随炉冷却后得到一种铁酸镁/钒酸银复合光催化剂。
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