一種氧化鈷修飾的Ag/TiO₂同軸異質(zhì)納米線光催化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氧化鈷修飾的Ag/TiO2同軸異質(zhì)納米線光催化劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：S1.將銀鹽加入到乙二醇溶液中，然后加入含鈦化合物，攪拌得混合液，加熱反應(yīng)，將所得產(chǎn)物得到過濾、洗滌、干燥，即得Ag/TiO2同軸異質(zhì)納米線；S2.將鈷鹽加入到乙醇溶液中，然后加入步驟S1所得Ag/TiO2同軸異質(zhì)納米線，加熱反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥后即得所述光催化劑；本發(fā)明采用兩步水熱法制備出氧化鈷修飾的Ag/TiO2同軸異質(zhì)納米線，避免了高溫處理對(duì)TiO2產(chǎn)物的形貌和穩(wěn)定性影響，并且避免了單質(zhì)銀被氧化，同時(shí)減少了能耗；且能夠高效實(shí)現(xiàn)全水解。所述方法制備工藝簡單，重復(fù)性好，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】一種氧化鈷修飾的Ag/T i O2同軸異質(zhì)納米線光催化劑的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及無機(jī)材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及制備一種氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線光催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]能源危機(jī)和環(huán)境惡化是當(dāng)前人類社會(huì)所面臨的兩個(gè)重大問題，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境和能源問題的關(guān)注日益增長，解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的問題是提高我國人民生活質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。據(jù)環(huán)保部2014年報(bào)告，我國因經(jīng)濟(jì)發(fā)展而引發(fā)環(huán)境污染持續(xù)增長，人們生存環(huán)境持續(xù)惡化，僅此一年損失超過3.82萬億元。因此，開發(fā)清潔、有效的環(huán)境治理和能源技術(shù)已迫在眉睫。T12作為一種傳統(tǒng)光催化材料因具有無毒、穩(wěn)定性好、耐酸堿、光催化活性高等優(yōu)點(diǎn)，不僅可直接利用降解工業(yè)廢水和廢氣中的有機(jī)物和有毒物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染治理;而且還在太陽能電池、光解水制氫等新興能源領(lǐng)域廣泛使用。因此，T12基光催化材料的制備、光電性能及應(yīng)用一直是國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。
[0004]1102由于1102的能帶隙為3.2 eV，能在波長低于380 nm以下的紫外光發(fā)生響應(yīng)，而太陽光譜中紫外光不足5%，而波長為400?750 nm的可見光占到45%左右，這從根本上制約了Ti02光催化劑應(yīng)用。由于貴金屬表面等離子共振效應(yīng)(Surface Plasmons Resonance ,SPR)及與Ti02費(fèi)米能級(jí)交錯(cuò)而形成的界面電荷分離，復(fù)合貴金屬后，金屬/Ti02復(fù)合光催化材料可實(shí)現(xiàn)對(duì)可見光響應(yīng)，而且促進(jìn)光生電荷有效分離，提高材料光電性能。Tada等人發(fā)現(xiàn)Au粒子的存在可以促進(jìn)T12的表面電荷運(yùn)輸，而且Au粒子的SPR效應(yīng)產(chǎn)生的“熱電子”多少與其顆粒大小直接相關(guān)。Kamat等人設(shè)計(jì)的Ag/Ti02核殼結(jié)構(gòu)，在紫外光激發(fā)下光生電子會(huì)從T12殼層轉(zhuǎn)移到Ag核層存儲(chǔ)起來，并通過還原C60等反應(yīng)研究Ag核內(nèi)電子的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，這為新型金屬/T12結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及電荷分離和轉(zhuǎn)移機(jī)理研究提供了參考模式。Xia等人發(fā)現(xiàn)Ag立方盒隨顆粒的變小而吸收光譜發(fā)生紅移，這為金屬/T12復(fù)合光催化材料對(duì)可見光利用的選擇性可調(diào)提供了新思路。助催化劑可以有效提高量子效率。據(jù)報(bào)道，使用適當(dāng)?shù)闹呋瘎⒀趸钚灾行暮瓦€原活性中心分開，量子效率可達(dá)100%。以貴金屬作為助催化劑，不僅有利于半導(dǎo)體光激發(fā)電子快速轉(zhuǎn)移，促進(jìn)光生電荷分離，而且有利于H2的產(chǎn)生，從分子水平上探討光催化過程中H2產(chǎn)生的機(jī)理。這些合理的設(shè)計(jì)理念為理性設(shè)計(jì)合成高效光催化劑提供了策略。
[0005]采用氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線的方法促進(jìn)其光催化全解水鮮有報(bào)道。因此，仍需研究一種制備氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線等離子體共振效應(yīng)全解水光催化劑的制備方法。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線的制備方法，本發(fā)明提供的氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線具有尺寸可控、大小均勻、量子效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供上述制備方法制備得到的氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供上述氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線在光催化全解水制備氫氣和氧氣、降解有機(jī)污染物等方面的應(yīng)用。
[0010]本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明提供了一種氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線光催化劑的制備方法，所述方法包括如下步驟:
51.將銀鹽加入到乙二醇溶液中，然后加入含鈦化合物，攪拌得混合液，加熱反應(yīng)，將所得產(chǎn)物得到過濾、洗滌、干燥，即得Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線；
52.將鈷鹽加入到乙醇溶液中，然后加入步驟SI所得Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線，加熱反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥后即得所述光催化劑；
所述銀鹽為醋酸銀或硝酸銀中的一種或兩種;含鈦化合物為鈦酸丁酯或鈦酸異丙酯中的一種或兩種。
[0011 ]優(yōu)選地，所述銀鹽與含鈦化合物的反應(yīng)摩爾比為I: (I?5)。
[0012]更優(yōu)選地，所述銀鹽與含鈦化合物的反應(yīng)摩爾比為1:(I?3)。
[0013]優(yōu)選地，所述SI中加熱反應(yīng)溫度為180?220°C，反應(yīng)時(shí)間為20?28h ；所述S2中加熱反應(yīng)溫度為100?140°C，反應(yīng)時(shí)間為10?15h。
[0014]更優(yōu)選地，所述SI中加熱反應(yīng)溫度為200 °C，反應(yīng)時(shí)間為24h;所述S2中加熱反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間為12h。
[0015]優(yōu)選地，所述SI中銀鹽的加入量為滿足其濃度在(0.02?0.05)mol/L;所述S2中氯化鈷的加入量為滿足其濃度在(0.01?0.04)mol/L。
[0016]優(yōu)選地，所述S2中鈷鹽與Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線的反應(yīng)質(zhì)量比為1:(2?5)。
[0017]優(yōu)選地，所述銀鹽為硝酸銀，含鈦化合物為鈦酸丁酯。
[0018]優(yōu)選地，所述SI和S2中加熱反應(yīng)為在水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行。
[0019]本發(fā)明提供的方法制備得到的氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線的尺寸可控、大小均勻，具有優(yōu)異的可見光催化活性，在光催化全解水、降解有機(jī)污染物等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0020]本發(fā)明選用銀鹽作為原料，以在乙二醇中溶解性好的含鈦化合物為鈦源，采用乙二醇為溶劑，在溶劑熱環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)，一步即可制備得到Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線;本發(fā)明采用溶劑法一步直接制備出晶化程度良好的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線。所得產(chǎn)物無需高溫處理，避免了高溫處理對(duì)T12產(chǎn)物的形貌和穩(wěn)定性的影響，同時(shí)也避免了單質(zhì)Ag被氧化。本發(fā)明制備得到的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線尺寸可控、大小均勾;Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線直徑約為5nm以下，分布均勻，修飾量大小可控，而且制備得到的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線具有優(yōu)異的可見光催化活性，在光催化全解水、降解有機(jī)污染物等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0021]本發(fā)明提供的溶劑熱法與其他溶劑熱法存在明顯區(qū)別，本發(fā)明選用乙二醇作為反應(yīng)溶劑，乙二醇的沸點(diǎn)較高，為197 °C，其可加熱到200 °C以上，在本發(fā)明提供的方法的反應(yīng)過程中，乙二醇既作為溶劑又作為還原劑，其能夠?qū)g+還原成單質(zhì)Ag，而無需添加任何還原劑。當(dāng)選用乙醇或丙三醇等醇類作為反應(yīng)溶劑，無法制備得到本發(fā)明相似效果的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線;現(xiàn)有技術(shù)中在制備Ag/Ti02納米線的過程中通常需要加入適量的還原劑，例如硼氫化鈉，但是添加此類還原劑給產(chǎn)物的純化帶來了困難。本發(fā)明選用乙二醇作為反應(yīng)溶劑，無需添加其它還原劑，還原得到的Ag納米線直徑約為50 nm以下，尺寸可控、大小均勻，修飾量大小可調(diào)，并且所得Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線的純度高。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明采用兩步法制備出氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線，所得產(chǎn)物無需高溫處理，避免了高溫處理對(duì)T12產(chǎn)物的形貌和穩(wěn)定性影響，并且避免了單質(zhì)銀被氧化，同時(shí)減少了能耗；(2)高效利用太陽光。在太陽光(紫外-可見光)作用下，T12的價(jià)電子吸收紫外光激發(fā)到導(dǎo)帶，并快速轉(zhuǎn)移到外層貴金屬納米粒子上，形成負(fù)電活性中心，光催化過程中發(fā)生還原反應(yīng);產(chǎn)生的空穴轉(zhuǎn)移到Co氧化物上，形成正電活性中心，光催化過程中發(fā)生氧化反應(yīng)。而可見光甚至近紅外光穿透T12層(20nm以下)，激發(fā)Ag納米線發(fā)生等離子體共振產(chǎn)生熱電子，透過T12層轉(zhuǎn)移到貴金屬納米粒子上，而產(chǎn)生的空穴轉(zhuǎn)移到Co氧化物上。實(shí)現(xiàn)光催化過程中的氧化與還原反應(yīng)分區(qū)域進(jìn)行，從而降低了光生電子與空穴復(fù)合的概率，高效實(shí)現(xiàn)全水解(圖1)。( 3)助催化劑Co氧化物可以捕獲空穴和降低氧過電位，改變水分子的吸附、解離、0-0雙鍵生成、O2脫附等反應(yīng)歷程，快速有效分離光生電子-空穴對(duì)，促進(jìn)光催化活性。
(4)金屬的形貌和粒徑大小對(duì)等離子體共振效應(yīng)產(chǎn)生很大的影響，對(duì)于較大縱橫比的Ag納米線而言，入射光在金屬Ag被多次散射，增大光路長度和光吸收，提高太陽光的利用率。本發(fā)明提供的方法制備工藝簡單，重復(fù)性好，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0023]
【附圖說明】
[0024]圖1為氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)結(jié)構(gòu)(A)及其在太陽光作用下(B)電荷分離與分區(qū)域光催化氧化與還原反應(yīng)示意圖；
圖2為本發(fā)明制得的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)圖:(a)Ag/Ti02納米線SEM圖；(b)Ag/Ti02納米線TEM圖；(c)Ag/Ti02納米線HRTEM圖；(d)鈦元素映射圖像(Elemental Mapping Images) ; (e)銀元素映射圖像；(f)氧元素映射圖像；
圖3為本發(fā)明制得的Ag/Ti02納米線光電子能譜(XPS)圖譜:(a)全譜圖；(b)Ag;(c)Ti;(d) O。
[0025]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1制得的氧化鈷修飾Ag/T12納米線與對(duì)比例I制備的Ag/T12納米顆粒在太陽光作用下光催化全解水效果圖:(a)和(b)分別為實(shí)施例1中Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線產(chǎn)氫和產(chǎn)氧曲線、(c)和(d)分別為對(duì)比例I中Ag/Ti02納米顆粒產(chǎn)氫和產(chǎn)氧曲線。
[0026]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1制得的氧化鈷修飾Ag/Ti02納米線與對(duì)比例I制備的Ag/Ti02納米顆粒在太陽光作用下光催化降解甲基橙效果圖:(a)實(shí)施例1中氧化鈷修飾Ag/Ti02納米線催化效果圖；(b)對(duì)比例I制備的Ag/Ti02納米顆粒催化效果圖。
[0027]
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法:所使用原料、助劑等，如無特殊說明，均為可從常規(guī)市場購買等商業(yè)途徑得到的原料和助劑。
[0029]
實(shí)施例1:光催化劑I的制備
在100 ml的燒杯中，將加入170 mg硝酸銀(AgNO3)到盛有25 ml乙二醇(HO-CH2-CH2-OH，純度彡9 9.5 % )溶液中，充分?jǐn)嚢韬?，緩慢滴入I m m ο I m I鈦酸丁酯(T i (C 4 H 9 O) 4，純度彡99.0%)溶液，強(qiáng)烈攪拌30min，然后轉(zhuǎn)移到50ml內(nèi)襯四聚氟乙烯反應(yīng)釜中200 °(:恒溫保持24h，自然冷卻到室溫，所得產(chǎn)物經(jīng)過濾，用蒸餾水、無水乙醇洗滌沉淀各三次，然后在60°C下，真空干燥24 h，制得Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線。
[0030]在含10mg氯化鈷的乙醇溶液30ml，加入制備好的Ag/Ti02納米線0.3g，充分?jǐn)嚢韬?，將其置于?0mL特氟隆密封高壓釜，并保持在120°C反應(yīng)12h。收集沉淀物，并用蒸餾水洗滌和無水乙醇三次，分別與烘箱干燥，在60 °(:真空干燥24h ο制得氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線。
[0031 ] 采用此步驟制備Ag納米線的長度約為50 nm，包裹Ti02層的厚度約為10nm，表面可明顯看到存在氧化鈷納米顆粒。
[0032]
實(shí)施例2光催化劑2的制備
在100 ml的燒杯中，將加入340 mg硝酸銀(AgNO3)到盛有25 ml乙二醇(HO-CH2-CH2-OH，純度彡9 9.5 % )溶液中，充分?jǐn)嚢韬?，緩慢滴入I m m ο I m I鈦酸丁酯(T i (C 4 H 9 O) 4，純度彡99.0%)溶液，強(qiáng)烈攪拌30min，然后轉(zhuǎn)移到50ml內(nèi)襯四聚氟乙烯反應(yīng)釜中200 °(:恒溫保持24h，自然冷卻到室溫，所得產(chǎn)物經(jīng)過濾，用蒸餾水、無水乙醇洗滌沉淀各三次，然后在60°C下，真空干燥24 h，制得Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線。
[0033]在含10mg氯化鈷的乙醇溶液30ml，加入制備好的Ag/Ti02納米線0.3g，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵渲糜谠?0mL特氟隆密封高壓釜，并保持在120°C反應(yīng)12h。收集沉淀物，并用蒸餾水洗滌和無水乙醇三次，分別與烘箱干燥，在60 °(:真空干燥24h ο制得氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線。
[0034]采用此步驟制備Ag納米線的長度約為80 nm，包裹Ti02層的厚度約為10nm，表面可明顯看到存在氧化鈷納米顆粒。
[0035]實(shí)施例3光催化劑3的制備
在100 ml的燒杯中，將加入510 mg硝酸銀(AgNO3)到盛有25 ml乙二醇(HO-CH2-CH2-OH，純度彡9 9.5 % )溶液中，充分?jǐn)嚢韬?，緩慢滴入I m m ο I m I鈦酸丁酯(T i (C 4 H 9 O) 4，純度彡99.0%)溶液，強(qiáng)烈攪拌30min，然后轉(zhuǎn)移到50ml內(nèi)襯四聚氟乙烯反應(yīng)釜中200 °(:恒溫保持24h，自然冷卻到室溫，所得產(chǎn)物經(jīng)過濾，用蒸餾水、無水乙醇洗滌沉淀各三次，然后在60°C下，真空干燥24 h，制得Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線。
[0036]在含10mg氯化鈷的乙醇溶液30ml，加入制備好的Ag/Ti02納米線0.3g，充分?jǐn)嚢韬?，將其置于?0mL特氟隆密封高壓釜，并保持在120°C反應(yīng)12h。收集沉淀物，并用蒸餾水洗滌和無水乙醇三次，分別與烘箱干燥，在60 °(:真空干燥24h ο制得氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線。
[0037]采用此步驟制備Ag納米線的長度約為50 nm，包裹Ti02層的厚度約為10nm，表面可明顯看到存在氧化鈷納米顆粒。
[0038]對(duì)采用本發(fā)明方法制得的Ag/Ti02納米線采用采用LE01530VP型場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)(如說明書附圖2)和日本電子公司JE0L-2010型透射電子顯微鏡進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)分析(如說明書附圖2)。結(jié)果表明:所得樣品存在Cu、T1、0等元素，Ag/Ti02呈線狀結(jié)構(gòu)，長度為I?2μηι，直徑約為50nm。
[0039]采用英國VGESM-LAB的光電能譜對(duì)制得的材料進(jìn)行了XPS分析(如圖3)，結(jié)果表明產(chǎn)物中存在Ag、Ti和O三種元素，其中Ag2p能級(jí)電子結(jié)合能為368.5 ^和374.5 eV，說明存在單質(zhì)銀。
[0040]對(duì)比例I水熱法制備Ag/Ti02納米粉末光催化劑
將硝酸銀(0.4g)完全溶解在75ml蒸餾水，然后逐滴加入4.5ml的鈦酸丁酯，不斷攪拌。然后將混合物在室溫下攪拌2h，轉(zhuǎn)移到一個(gè)10ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯不銹鋼高壓釜，在恒溫干燥箱里到160 °(:恒溫保持24h。自然冷卻到室溫，所得產(chǎn)物經(jīng)過濾，用蒸餾水、無水乙醇洗滌沉淀各三次，然后在60°C下，真空干燥24 ho
[0041]
實(shí)施例4:光催化活性評(píng)價(jià)
光催化全解水試驗(yàn):光催化活性評(píng)價(jià)反應(yīng)使用容積為100 ml石英玻璃反應(yīng)器，在LABS0LAR-H2 (III)型反應(yīng)裝置上進(jìn)行的(北京暢拓儀器設(shè)備有限公司)。使用300 W氣燈做為紫外-可見光光源。在一個(gè)典型的光解水實(shí)驗(yàn)中，將100 mg所得催化劑加入到80 ml純水中，先在暗室中超聲分散20 min以得到較好的分散狀態(tài)，為了達(dá)到脫附-吸附平衡，在開燈前，吹氮?dú)馔ㄟ^反應(yīng)器40分鐘徹底去除溶解氧，確保反應(yīng)器是在厭氧條件下。一個(gè)0.4毫升的氣體是通過間歇采樣間隔，采用氣相色譜分析(GC-14C，島津，日本，TCD)所得產(chǎn)物中的氫氣和氧氣。
[0042]光催化降解甲基橙試驗(yàn):催化活性評(píng)價(jià)反應(yīng)采用容積為200ml玻璃反應(yīng)器，在XPS-1I型反應(yīng)裝置上進(jìn)行的(南京胥江機(jī)電廠生產(chǎn))。使用1000 W氙燈做為紫外-可見光光源，并使用自制濾液吸收紫外光源從而得到可見光光源，濾液采用NaN03(2 Μ)來吸收波長低于400 nm以下的光。這一溶液層位于燈管與循環(huán)冷卻水之間的夾層，這樣經(jīng)過水層進(jìn)一步吸收紫外光后，使得紫外光吸收率達(dá)98%以上。將20 mg所得催化劑加入到200 ml甲基橙(MO)溶液(20 mg/1)中，先在暗室中超聲分散15 min以得到較好的分散狀態(tài)，為了達(dá)到脫附-吸附平衡，在開燈前，在通入200 ml/min空氣的情況下磁力攪拌吸附I h，然后在室溫下進(jìn)行光催化反應(yīng)。反應(yīng)過程中，每隔一定時(shí)間取8 ml樣一次，取得的懸浮液在高速離心機(jī)中離心10 min以去除溶液中懸浮著的催化劑，取上層清液在日立UV-3010分光光度計(jì)測試其濃度。甲基橙的脫色效率可以通過C = (Αο-Α)/ΑοΧ100%計(jì)算得到，其中AO是20 mg/1MO在465 nm處的吸光度，A是不同時(shí)間取出樣品MO的吸光度。
[0043]
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1的方法制得的氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線、和對(duì)照例I制備得到的Ag/Ti02納米顆粒進(jìn)行了光催化全解水的效果比較，具體可參看附圖4，其中(a)和(b)分別為實(shí)施例1制備得到的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線產(chǎn)氫和產(chǎn)氧曲線、(c)和(d)分別為對(duì)比例I制備得到的Ag/Ti02納米顆粒產(chǎn)氫和產(chǎn)氧曲線。如圖4對(duì)比可知，本發(fā)明制備得到的氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線，產(chǎn)氫產(chǎn)氧效率分別為234和117 mmol.,對(duì)照例I制備的Ag/Ti02納米顆粒，產(chǎn)氫產(chǎn)氧效率分別為138和69 mmol-^10
[0044]另外，太陽光作用下光催化降解甲基橙效果比較如圖5所示，實(shí)施例1中氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線褪色率為96.8%，對(duì)比例I制備的Ag/Ti02納米顆粒在同等條件下的褪色率僅為57%。由此可知，本發(fā)明制備得到的氧化鈷修飾Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線具有更好的光催化活性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化鈷修飾的Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線光催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:S1.將銀鹽加入到乙二醇溶液中，然后加入含鈦化合物，攪拌得混合液，加熱反應(yīng)，將所得產(chǎn)物得到過濾、洗滌、干燥，即得Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線；S2.將鈷鹽加入到乙醇溶液中，然后加入步驟SI所得Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線，加熱反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥后即得所述光催化劑； 所述銀鹽為醋酸銀或硝酸銀中的一種或兩種;含鈦化合物為鈦酸丁酯或鈦酸異丙酯中的一種或兩種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述銀鹽與含鈦化合物的反應(yīng)摩爾比為1:(1?5)3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述銀鹽與含鈦化合物的反應(yīng)摩爾比為1:(1?3)4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述SI中加熱反應(yīng)溫度為180?220°C，反應(yīng)時(shí)間為20?28h;所述S2中加熱反應(yīng)溫度為100?140 °C，反應(yīng)時(shí)間為10?15h。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述SI中加熱反應(yīng)溫度為200°C，反應(yīng)時(shí)間為24h ；所述S2中加熱反應(yīng)溫度為120 0C，反應(yīng)時(shí)間為12h。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述SI中銀鹽的加入量為滿足其濃度在(0.02?0.05)mol/L;所述S2中氯化鈷的加入量為滿足其濃度在(0.01?0.04)mol/L。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S2中鈷鹽與Ag/Ti02同軸異質(zhì)納米線的反應(yīng)質(zhì)量比為1: (2?5)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述銀鹽為硝酸銀，含鈦化合物為鈦酉交丁酷。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述SI和S2中加熱反應(yīng)為在水熱反應(yīng)爸中進(jìn)行。10.—種權(quán)利要求1至9任一所述的制備方法制備得到的氧化鈷修飾的Ag/T i O2同軸異質(zhì)納米線光催化劑。
【文檔編號(hào)】C02F1/30GK106076363SQ201610432534
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】周小松, 金蓓, 徐旭耀, 羅金
【申請(qǐng)人】嶺南師范學(xué)院