TWI606864B - 用於製備光觸媒的膏體以及光觸媒的製備方法 - Google Patents

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Description

用於製備光觸媒的膏體以及光觸媒的製備方法
本發明是有關於一種膏體，且特別是有關於一種用於製備光觸媒的膏體以及使用所述膏體的光觸媒的製備方法。
水資源匱乏為人類於21世紀面臨的十大問題之一，其中汙水的回收利用被認為是解決水資源問題的一個手段。然而，汙水的回收需要有效的汙水處理方法。一般而言，汙水處理方法大致可分為物理性、化學性及生物性三大類。傳統廢水處理技術例如有活性碳吸附法、化學氧化法、生物處理法、離子交換與薄膜法等。於產業應用方面，通常使用的是化學氧化法。根據所使用的氧化劑種類，化學氧化法通常可分為空氣氧化法、臭氧氧化法、藥劑氧化法及高級氧化法等四類，其中高級氧化法因具有反應快速、不受污染物濃度限制等優點，為近年來最受產業界及學術界矚目之水處理方式。而高級氧化法的處理程序主要是利用產生具有高氧化能力之氫氧自由基來氧化有機物，以達成去除汙染物的效果。
目前，產業界常用的高級氧化法包括芬頓（Fenton）法、臭氧氧化法、高效率電解氧化法、濕式氧化法、使用二氧化鈦（TiO 2）之光氧化法等。然而，所列之方法皆有其缺點，導致實際應用上仍有諸多限制而成效不彰，例如芬頓法會產生鐵汙泥造成環境污染且回收不易，而TiO 2僅吸收紫外光範圍波長進行作用，無法利用一般光源，故使用TiO 2之光氧化法受照射光波長限制且成本高。基於此，提供一種能夠快速處理汙水、不造成環境污染且使用、操作便利之光觸媒及其製備方法實為目前本領域技術人員積極研究的課題之一。
本發明提供一種用於製備光觸媒的膏體，其製備方法簡易、使用便利性高，且透過將其應用於光觸媒的製備方法中，使得所述製備方法操作便利性高、毋須使用對環境有害的有機溶劑，藉此避免對環境、生物等造成危害而提高應用性、以及可製得能夠快速處理污染物、可以吸收太陽光產生良好的觸媒催化功效且不會污染環境的光觸媒。
本發明用於製備光觸媒的膏體包括酒精膏以及光觸媒前驅物。光觸媒前驅物分散在所述酒精膏中，且光觸媒前驅物包括第一金屬前驅物及第二金屬前驅物，其中第一金屬前驅物中的第一金屬包括Zn、Sn、Cu、Fe、Mn、Ni、Co或Ag，第二金屬前驅物中的第二金屬包括Fe。
在本發明的一實施方式中，基於所述酒精膏為100重量份，所述第一金屬前驅物的含量為3.4×10 -3重量份至0.2重量份，所述第二金屬前驅物的含量為1.5×10 -2重量份至1重量份。
本發明的光觸媒的製備方法包括以下步驟。提供一膏體，其中所述膏體為前述用於製備光觸媒的膏體。將膏體與一水性液體接觸，使得膏體中的光觸媒前驅物溶至水性液體中，以形成一含有光觸媒的混合溶液，其中所述光觸媒包括以下式I表示的化合物： A 2+(B 3+) 2X 4式I， 其中A 2+表示Zn 2+、Sn 2+、Cu 2+、Fe 2+、Mn 2+、Ni 2+、Co 2+或Ag 2 2+，B 3+表示Fe 3+，X表示O 2-。離心含有光觸媒的混合溶液以取得光觸媒。
在本發明的一實施方式中，上述的膏體的製備方法包括以下步驟。將光觸媒前驅物溶於酒精中，以形成光觸媒前驅物溶液。將醋酸鈣加入水中，以形成醋酸鈣溶液。將光觸媒前驅物溶液與醋酸鈣溶液混合。
在本發明的一實施方式中，上述的酒精與水的體積比為2：1至3：1，光觸媒前驅物溶液包括第一金屬前驅物溶液以及第二金屬前驅物溶液，第一金屬前驅物溶液的濃度為2.3×10 -4M 至1.4x10 -2M，第二金屬前驅物溶液的濃度為4.6x10 -4M至2.9x10 -2M，以及醋酸鈣溶液的濃度為1 M至1.5 M。
在本發明的一實施方式中，上述的水性液體與酒精的親合性大於醋酸鈣與酒精的親合性。
在本發明的一實施方式中，在上述之膏體中的光觸媒前驅物溶至水性液體中的步驟中，酒精與溶於酒精的光觸媒前驅物會一起溶至水性液體中。
在本發明的一實施方式中，上述的水性液體包括水或氫氧化鈉水溶液。
在本發明的一實施方式中，上述的B 3+表示Fe 3+，第二金屬前驅物為三價鐵化合物。
在本發明的一實施方式中，上述的光觸媒的粒徑為1 nm至10 nm。
基於上述，本發明之用於製備光觸媒的膏體透過包括酒精膏以及分散在所述酒精膏中的光觸媒前驅物，使得有利於保存及運輸，藉此具有良好的使用便利性。另外，本發明之用於製備光觸媒的膏體透過包括光觸媒前驅物，其中光觸媒前驅物包括第一金屬前驅物及第二金屬前驅物，第一金屬前驅物中的第一金屬包括Zn、Sn、Cu、Fe、Mn、Ni、Co或Ag，第二金屬前驅物中的第二金屬包括Fe，使得可應用於光觸媒的製備。另外，透過使用本發明之用於製備光觸媒的膏體與水性液體接觸，本發明之光觸媒的製備方法具有以下優勢：操作便利性高、毋須使用對環境有害的有機溶劑，藉此避免對環境、生物等造成危害而提高應用性、以及可製得能夠快速處理污染物、可以吸收太陽光產生良好的觸媒催化功效且不會污染環境的光觸媒。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施方式，並配合所附圖式作詳細說明如下。
在本文中，由「一數值至另一數值」表示的範圍，是一種避免在說明書中一一列舉該範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，某一特定數值範圍的記載，涵蓋該數值範圍內的任意數值以及由該數值範圍內的任意數值界定出的較小數值範圍，如同在說明書中明文寫出該任意數值和該較小數值範圍一樣。
為了製備出能夠快速處理污染物、可以吸收太陽光產生良好的觸媒催化功效且不會污染環境的光觸媒，且製備方法的操作便利性高、過程中毋須使用對環境有害的有機溶劑，藉此避免對環境、生物等造成危害而提高應用性，本發明提出一種用於製備光觸媒的膏體、以及使用所述膏體的光觸媒的製備方法，其可達到上述優點。以下，特舉實施方式詳細描述本發明的用於製備光觸媒的膏體、以及使用所述膏體的光觸媒的製備方法，以作為本發明確實能夠據以實施的範例。
[用於製備光觸媒的膏體]
本發明的一實施方式的用於製備光觸媒的膏體包括酒精膏以及光觸媒前驅物，其中光觸媒前驅物分散在酒精膏中。也就是說，在本實施方式中，於室溫下，用於製備光觸媒的膏體呈現固體狀態，故有利於保存及運輸。
詳細而言，在本實施方式中，光觸媒前驅物包括第一金屬前驅物及第二金屬前驅物，其中所述第一金屬前驅物中的第一金屬包括Zn、Sn、Cu、Fe、Mn、Ni、Co或Ag，所述第二金屬前驅物中的第二金屬包括Fe。更詳細而言，在本實施方式中，第一金屬前驅物的種類並不特別限制，只要能溶解於酒精且能提供二價的Zn離子、Sn離子、Cu離子、Fe離子、Mn離子、Ni離子、Co離子或Ag離子即可。舉例而言，第一金屬前驅物可為有機化合物、無機化合物或其組合。另外，同樣地，第二金屬前驅物的種類並不特別限制，只要能溶解於酒精且能提供三價的Fe離子即可。舉例而言，第二金屬前驅物可為有機化合物、無機化合物或其組合。
具體而言，在一實施方式中，第一金屬前驅物中的第一金屬為Cu，並且第一金屬前驅物為CuCl 2；第二金屬前驅物中的第二金屬為Fe，並且第二金屬前驅物為三價鐵化合物，例如是Fe(NO 3) 3。
另外，在本實施方式中，基於酒精膏為100重量份，第一金屬前驅物的含量為3.4×10 -3重量份至0.2重量份，較佳為5.4×10 -2重量份至0.2重量份，以及第二金屬前驅物的含量為1.5×10 -2重量份至1重量份，較佳為2.5×10 -1重量份至1重量份。詳細而言，若第一金屬前驅物的含量低於3.4×10 -3重量份，則因含量太低，難以在後續應用於製備光觸媒的製程中產生產物光觸媒；若第一金屬前驅物的含量高於0.2重量份，則因含量太高，無法成膏；若第二金屬前驅物的含量低於1.5×10 -2重量份，則因含量太低，難以在後續應用於製備光觸媒的製程中產生產物光觸媒；以及若第二金屬前驅物的含量高於1重量份，則因含量太高，無法成膏。
另外，用於製備光觸媒的膏體的製備方法例如包括在製備酒精膏的過程中，加入光觸媒前驅物。詳細而言，製備酒精膏的步驟可依據所屬技術領域中具有通常知識者所周知的任何一種製備酒精膏的步驟來實現。
更詳細而言，在一實施方式中，用於製備光觸媒的膏體的製備方法包括以下步驟：將光觸媒前驅物溶於酒精中，以形成光觸媒前驅物溶液，以及將醋酸鈣加入水中，以形成醋酸鈣溶液。其中，酒精與水的體積比為2：1至3：1，光觸媒前驅物溶液包括第一金屬前驅物溶液以及第二金屬前驅物溶液，第一金屬前驅物溶液的濃度為2.3×10 -4M至1.4x10 -2M，第二金屬前驅物溶液的濃度為4.6x10 -4M至2.9x10 -2M，以及醋酸鈣溶液的濃度為1 M至1.5 M。接著，將光觸媒前驅物溶液與醋酸鈣溶液接觸。其中，將光觸媒前驅物溶液與醋酸鈣溶液接觸的方法例如是將光觸媒前驅物溶液直接加入醋酸鈣溶液中。
值得說明的是，如前文所述，用於製備光觸媒的膏體因在室溫下呈現固體狀態而有利於保存及運輸，藉此用於製備光觸媒的膏體具有良好的使用便利性。另外，如前文所述，由於用於製備光觸媒的膏體的製備方法簡單、容易實施且成本低，以及在製備用於製備光觸媒的膏體的過程中毋須使用對環境有害的有機溶劑，故用於製備光觸媒的膏體具有良好的應用性、商業價值以及對環境友善的優點。
[光觸媒的製備方法]
本發明的一實施方式的光觸媒的製備方法包括以下步驟。首先，提供任一種前述實施方式中的用於製備光觸媒的膏體。所述用於製備光觸媒的膏體的製備方法及其中各成分的相關描述已於前述實施方式中進行詳盡地說明，故於此不再贅述。
接著，將用於製備光觸媒的膏體與一水性液體接觸，使得用於製備光觸媒的膏體中的光觸媒前驅物溶至水性液體中，以形成一含有光觸媒的混合溶液，其中所述光觸媒包括以下式I表示的化合物： A 2+(B 3+) 2X 4式I， 其中A 2+表示Zn 2+、Sn 2+、Cu 2+、Fe 2+、Mn 2+、Ni 2+、Co 2+或Ag 2 2+，B 3+表示Fe 3+，X表示O 2-。
詳細而言，在本實施方式中，將用於製備光觸媒的膏體與水性液體接觸的方式並不特別限定，只要能使兩者相接觸即可。具體而言，在一實施方式中，將用於製備光觸媒的膏體與水性液體接觸的方式包括：將用於製備光觸媒的膏體置入裝有水性液體的容器中；在另一實施方式中，將用於製備光觸媒的膏體與水性液體接觸的方式包括：將水性液體加入裝有用於製備光觸媒的膏體的容器中。
另外，在本實施方式中，水性液體與酒精的親合性大於醋酸鈣與酒精的親合性。也就是說，當用於製備光觸媒的膏體與水性液體接觸時，在其接觸界面上，用於製備光觸媒的膏體中的酒精會傾向從膏體導出而溶至水性液體中。如此一來，在用於製備光觸媒的膏體與水性液體的接觸界面上，酒精會攜帶溶於其中的光觸媒前驅物一起溶至水性液體中。
另外，在本實施方式中，含有光觸媒的混合溶液的形成方法例如是溶膠凝膠法。詳細而言，在本實施方式中，當光觸媒前驅物溶至水性液體中時，光觸媒前驅物與水性液體會進行水解及聚縮合反應而形成含有光觸媒的混合溶液，其中水性液體例如包括水或氫氧化鈉水溶液。從另一觀點而言，在本實施方式中，光觸媒即為溶膠凝膠材料。
另外，在本實施方式中，光觸媒的粒徑為1 nm至10 nm，此表示光觸媒為奈米級的溶膠凝膠粒子。進一步而言，在本實施方式中，光觸媒的粒徑可依據酒精通過用於製備光觸媒的膏體與水性液體之接觸界面的速率而調整，其中當速率較快，則粒徑較小；而當速率較慢，則粒徑較大。也就是說，所屬技術領域中具有通常知識者可依後段應用之需求而適度調整光觸媒之粒徑尺寸於適當範圍。
另外，在本實施方式中，式I表示的化合物是具有尖晶石晶體結構（spinel structure）的化合物，其中所謂尖晶石晶體結構包括正尖晶石結構（normal spinel structure）或反尖晶石結構（inverse spinel structure）。
另外，在本實施方式中，較佳情況是式I中的A及/或B為磁性元素，藉此使得所述光觸媒具有鐵磁性。如此一來，可藉由磁鐵吸附收集而使光觸媒可被重複使用。所述磁鐵例如為永久磁鐵或電磁鐵。具體而言，在一實施方式中，A 2+表示Cu 2+，B 3+表示Fe 3+；在另一實施方式中，A 2+表示Fe 2+，B 3+表示Fe 3+。
另外，在本實施方式中，光觸媒可吸收太陽光而產生良好的觸媒催化功效，以快速分解含碳、氫與氧的有機污染物。詳細而言，所述含碳、氫與氧的有機物質包括碳氫化合物、碳水化合物或其組合，而所述含碳、氫與氧的有機物質被光催化分解、裂解後會產生烷類、醇類或其組合。
另外，在本實施方式中，光觸媒可吸收太陽光而產生良好的觸媒催化功效，以催化活性氧化合物而形成高活性的羥基自由基，進而透過氧化程序使含碳、氫與氧的有機污染物氧化分解為水、二氧化碳和無毒害的無機酸。詳細而言，所述活性氧化合物包括過氧化物、超氧化物，或其組合，但本發明並不限於此。
之後，離心含有光觸媒的混合溶液以取得所述光觸媒。詳細而言，依據光觸媒的粒徑尺寸，光觸媒可存在於離心處理後所獲得之沉澱物中或存在於上清液中。
另外，為了純化所取得的光觸媒，在離心含有光觸媒的混合溶液後，可更包括使用一清洗溶劑清洗所取得的光觸媒。詳細而言，只要所取得的光觸媒不會溶於所述清洗溶劑，且所述清洗溶劑液於去除，本發明並不特別限制所述清洗溶劑的種類。具體而言，在本實施方式中，清洗溶劑例如是水、乙醇或其組合。
另外，為了純化所取得的光觸媒，在離心含有光觸媒的混合溶液後，可更包括以各種合適的方式乾燥所取得的光觸媒。
值得說明的是，如前文所述，由於只要將用於製備光觸媒的膏體與水性液體接觸即可於水性液體中形成光觸媒，故本發明的光觸媒的製備方法簡單、操作便利性佳、且容易實施。進一步而言，如前文所述，由於用於製備光觸媒的膏體的製備方法亦簡單、容易實施且成本低，因此本發明的光觸媒的製備方法於產業界中的入門門檻低。
另外，如前文所述，由於在製備水觸媒的過程中及在製備用於製備光觸媒的膏體的過程中皆毋須使用對環境有害的有機溶劑，藉此本發明的光觸媒的製備方法能夠避免對環境、生物等造成危害而提高應用性。
另外，如前文所述，本發明的光觸媒的製備方法不但製備手段簡單、操作便利性佳、容易實施、成本低且不會對環境、生物等造成危害，還得以製備出可以吸收太陽光即產生良好的觸媒催化功效的光觸媒，藉此使得本發明的光觸媒的製備方法具有極高的產業利用價值。
另一方面，如前文所述，光觸媒可以吸收太陽光而產生良好的觸媒催化功效，並藉此能夠透過自己本身或與活性氧化合物搭配使用而快速分解含碳、氫與氧的有機污染物。也就是說，本發明的光觸媒的製備方法可製得能夠吸收太陽光而產生良好的觸媒催化功效、能夠快速處理污染物、且不會產生污染環境的產物的光觸媒。
進一步而言，由於光觸媒本身或是光觸媒與活性氧化合物搭配使用能夠快速分解含碳、氫與氧的有機污染物，故透過本發明的光觸媒的製備方法所製得的光觸媒能夠應用於汙水處理套組、固體廢棄物處理套組、或空氣處理套組，或是作用為殺菌用光觸媒。
另外，如前文所述，光觸媒可具有鐵磁性，並藉此透過磁鐵吸附收集而被重複使用。也就是說，本發明的光觸媒的製備方法可製得能夠方便快速地回收並反覆使用的光觸媒。
下文將參照實施例1，更具體地描述本發明的特徵。雖然描述了以下實施例，但是在不逾越本發明範疇之情況下，可適當地改變所用材料、其量及比率、處理細節以及處理流程等等。因此，不應由下文所述之實施例對本發明作出限制性地解釋。 實施例 1 用於製備光觸媒的膏體的製備
首先，將1.2×10 -2g的CuCl 2及6×10 -2g的Fe(NO 3) 3加入裝有5 ml的酒精的燒杯中，並使CuCl 2及Fe(NO 3) 3完全溶解，以形成光觸媒前驅物溶液，其中Cu離子與Fe離子的莫耳比為1：2。接著，將3.5 g的醋酸鈣加入裝有15 ml的水的燒杯中，以形成醋酸鈣溶液。之後，將所述光觸媒前驅物溶液加入2 ml醋酸鈣溶液中，以得到實施例1的用於製備光觸媒的膏體，如圖1所示。 光觸媒的製備
首先，將實施例1的用於製備光觸媒的膏體置於一20 ml的燒杯中，以及將4×10 -2g的NaOH溶解於20 ml的蒸餾水中，以形成氫氧化鈉水溶液（即前述的水性液體）。接著，在室溫下，將氫氧化鈉水溶液緩慢地加入裝有實施例1的用於製備光觸媒的膏體的燒杯中，以進行反應。待實施例1的用於製備光觸媒的膏體完全反應完而形成一含有光觸媒的混合溶液（約60分鐘）後，將所述含有光觸媒的混合溶液進行離心以取得沉澱物。接著，以適量的乙醇與去離子水重複清洗並離心該沉澱物，並確認pH值為7。之後，使用烘箱在溫度80 oC下對所述沉澱物進行烘乾12小時，以得到實施例1的光觸媒。 實施例 2 用於製備光觸媒的膏體的製備
按照與實施例1相同的製備程序製備實施例2的用於製備光觸媒的膏體。 光觸媒的製備
按照與實施例1相似的製備程序製備實施例2的光觸媒，其差異主要在於：氫氧化鈉水溶液（即前述的水性液體）的濃度。詳細而言，在實施例2中，氫氧化鈉水溶液透過將8×10 -3g的NaOH溶解於20 ml的蒸餾水中而形成。 實施例 3 用於製備光觸媒的膏體的製備
按照與實施例1相同的製備程序製備實施例3的用於製備光觸媒的膏體。 光觸媒的製備
按照與實施例1相似的製備程序製備實施例3的光觸媒，其差異主要在於：在實施例3中，將水緩慢地加入裝有實施例3的用於製備光觸媒的膏體的燒杯中，以進行反應；而在實施例1中，將氫氧化鈉水溶液緩慢地加入裝有實施例1的用於製備光觸媒的膏體的燒杯中，以進行反應。也就是說，在實施例3中，所述水性液體為水。
之後，分別對實施例1至實施例3的光觸媒進行物性分析及光降解分析，以及對實施例1的光觸媒進行磁性測試。 〈物性分析〉
圖2為本發明之實施例1至實施例3的光觸媒的X光繞射分析光譜圖。請參照圖2，實施例1及實施例2的光觸媒皆具有CuFe 2O 4的特徵峰，而實施例3的光觸媒則因所使用的水性液體為水而有些許Fe 3O 4產生。此表示，使用氫氧化鈉水溶液作為水性液體與膏體接觸可製得純度較高的光觸媒。另外，實施例1及實施例2的光觸媒的粒徑可透過X光繞射分析光譜之分析結果並利用半高寬公式而計算，其中實施例1的光觸媒的粒徑為1.1 nm，實施例2的光觸媒的粒徑為1.4 nm。
圖3為本發明之實施例1的光觸媒的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖像。由圖3可知，實施例1的光觸媒會相互吸附而聚集成團，且實施例1的光觸媒的粒徑約為10 nm以下，屬於奈米粒子。 〈光降解分析〉
首先，將實施例1至實施例3的光觸媒分別配製成進行實驗所需的樣品溶液，所述樣品溶液分別含有：1.27x10 -4M的光觸媒(實施例1、實施例2或實施例3的光觸媒)、2.5 M的作為活性氧化合物的過氧化氫（H 2O 2）以及1.2 ppm的作為模擬汙染物的若丹明B（rhodamine B，RhB）。
接著，以模擬太陽光源（AM1.5G solar simulator，YAMASHITA DENSO，YSS-E40，照射能量為100 mW/cm 2）分別對所述樣品溶液進行照射，並使用紫外光-可見光分光光譜儀（UV/VIS spectophotometer）（型號為：GBC Cintra 2020，代理廠商為：利泓科技有限公司）檢測不同照射時間下的RhB的濃度，其中RhB的特徵吸收峰位置在554 nm。
圖4為包括實施例1的光觸媒的樣品溶液中的RhB在不同照射時間下的紫外光-可見光吸收光譜。圖5為包括實施例2的光觸媒的樣品溶液中的RhB在不同照射時間下的紫外光-可見光吸收光譜。圖6為包括實施例3的光觸媒的樣品溶液中的RhB在不同照射時間下的紫外光-可見光吸收光譜。由圖4至圖6可知，隨著照射時間增加，RhB的濃度逐漸降低。
進一步，以照射時間作為橫軸，ln(C 0/C)（C 0：RhB的初始濃度，C：RhB於檢測時的濃度）作為縱軸作圖，得到斜率為反應速率常數（K app），其中反應速率常數（K app）即表示光觸媒的光降解功效。圖7為包括實施例1的光觸媒的樣品溶液在模擬太陽光源照射下的ln(C 0/C)-時間的關係曲線圖。圖8為包括實施例2的光觸媒的樣品溶液在模擬太陽光源照射下的ln(C 0/C)-時間的關係曲線圖。圖9為包括實施例3的光觸媒的樣品溶液在模擬太陽光源照射下的ln(C 0/C)-時間的關係曲線圖。由圖7至圖9可知，本發明之實施例1至實施例3的光觸媒對於RhB有極佳的光降解功效。 〈磁性測試〉
圖10顯示實施例1的光觸媒的磁性測試結果。由圖10可知，經數小時之磁鐵作用吸引後，懸浮於水中且呈現淡棕黃色的實施例1的光觸媒會被磁鐵所吸引而貼附至燒杯靠近磁鐵的側壁上。此表示，本發明所製得的光觸媒的確具有磁性能夠被磁鐵所吸引。如此一來，本發明所製得的光觸媒能藉由磁鐵吸附收集，而具有能夠方便快速地回收並重複使用的優勢。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
無。
圖1為本發明之實施例1的用於製備光觸媒的膏體的照片。 圖2為本發明之實施例1至實施例3的光觸媒的X光繞射分析光譜圖。 圖3為本發明之實施例1的光觸媒的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖像。 圖4為包括實施例1的光觸媒的樣品溶液中的RhB在不同照射時間下的紫外光-可見光吸收光譜。 圖5為包括實施例2的光觸媒的樣品溶液中的RhB在不同照射時間下的紫外光-可見光吸收光譜。 圖6為包括實施例3的光觸媒的樣品溶液中的RhB在不同照射時間下的紫外光-可見光吸收光譜。 圖7為包括實施例1的光觸媒的樣品溶液在模擬太陽光源照射下的ln(C 0/C)-時間的關係曲線圖。 圖8為包括實施例2的光觸媒的樣品溶液在模擬太陽光源照射下的ln(C 0/C)-時間的關係曲線圖。 圖9為包括實施例3的光觸媒的樣品溶液在模擬太陽光源照射下的ln(C 0/C)-時間的關係曲線圖。 圖10顯示實施例1的光觸媒的磁性測試結果。
無。

Claims (10)

  1. 一種用於製備光觸媒的膏體，包括：酒精膏，其中於室溫下，所述酒精膏呈現固體狀態；以及光觸媒前驅物，分散在所述酒精膏中，其中所述光觸媒前驅物包括第一金屬前驅物及第二金屬前驅物，其中所述第一金屬前驅物中的第一金屬包括Zn、Sn、Cu、Fe、Mn、Ni、Co或Ag，所述第二金屬前驅物中的第二金屬包括Fe。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於製備光觸媒的膏體，其中基於所述酒精膏為100重量份，所述第一金屬前驅物的含量為3.4×10-3重量份至0.2重量份，所述第二金屬前驅物的含量為1.5×10-2重量份至1重量份。
  3. 一種光觸媒的製備方法，包括：提供一膏體，其中所述膏體如申請專利範圍第1項所述的用於製備光觸媒的膏體；將所述膏體與一水性液體接觸，使得所述膏體中的所述光觸媒前驅物溶至所述水性液體中，以形成一含有光觸媒的混合溶液，其中所述光觸媒包括以下式I表示的化合物：A2+(B3+)2X4 式I，其中A2+表示Zn2+、Sn2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+或Ag2 2+，B3+表示Fe3+，X表示O2-；以及離心所述含有光觸媒的混合溶液以取得所述光觸媒。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的光觸媒的製備方法，其中所述膏體的製備方法包括：將所述光觸媒前驅物溶於酒精中，以形成光觸媒前驅物溶液；將醋酸鈣加入水中，以形成醋酸鈣溶液；以及將所述光觸媒前驅物溶液與所述醋酸鈣溶液混合。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的光觸媒的製備方法，其中所述酒精與所述水的體積比為2：1至3：1，所述光觸媒前驅物溶液包括第一金屬前驅物溶液以及第二金屬前驅物溶液，所述第一金屬前驅物溶液的濃度為2.3×10-4M至1.4×10-2M，所述第二金屬前驅物溶液的濃度為4.6x10-4M至2.9x10-2M，以及所述醋酸鈣溶液的濃度為1M至1.5M。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的光觸媒的製備方法，其中所述水性液體與所述酒精的親合性大於所述醋酸鈣與所述酒精的親合性。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的光觸媒的製備方法，其中在所述膏體中的所述光觸媒前驅物溶至所述水性液體中的步驟中，所述酒精與溶於所述酒精的所述光觸媒前驅物會一起溶至所述水性液體中。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的光觸媒的製備方法，其中所述水性液體包括水或氫氧化鈉水溶液。
  9. 如申請專利範圍第3項所述的光觸媒的製備方法，其中B3+表示Fe3+，所述第二金屬前驅物為三價鐵化合物。
  10. 如申請專利範圍第3項所述的光觸媒的製備方法，其中所述光觸媒的粒徑為1nm至10nm。
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