白丝美女被狂躁免费视频网站,500av导航大全精品,yw.193.cnc爆乳尤物未满,97se亚洲综合色区,аⅴ天堂中文在线网官网

首頁 / 專利庫 / 有機耕作 / 吸收材料 / 一種雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的制備方法和應(yīng)用

一種雙元級等離子基團修飾化鎢光催化劑的制備方法和應(yīng)用

閱讀:1035發(fā)布:2020-05-12

專利匯可以提供一種雙元級等離子基團修飾化鎢光催化劑的制備方法和應(yīng)用專利檢索,專利查詢,專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 屬于光催化降解技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種雙元級等離子基團修飾 氧 化鎢光催化劑的制備方法,通過調(diào)節(jié)氧化鎢和硫化物的比例,以及氧化鎢和Cu2+的比例,得到硫化 銅 修飾氧化鎢 納米線 ,硫化銅在900nm處產(chǎn)生等離子效應(yīng),有效的增強了材料的光吸收能 力 和光響應(yīng)范圍;通過光沉積引入單質(zhì) 銀 顆粒,能在550nm處產(chǎn)生等離子效應(yīng),也增強了材料的光響應(yīng)范圍。研究表明上述 復(fù)合材料 在較廣的太陽光 光譜 范圍具有良好的光催化性能。,下面是一種雙元級等離子基團修飾化鎢光催化劑的制備方法和應(yīng)用專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種雙元級等離子基團修飾化鎢光催化劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1.熱反應(yīng)制備得到氧化鎢;
S2.氧化鎢溶液中加入硫化物,并滴加Cu2+進行混合,得到硫化修飾的氧化鎢納米線
S3.?硫化銅修飾的氧化鎢納米線表面沉積重金屬離子源,得到雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑,其特征在于,S2中氧
2+
化鎢和硫化物的質(zhì)量比為1:4;氧化鎢和Cu 的摩爾比為0.8~4:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑,其特征在于,S3所述重金屬離子為Ag+,所述重金屬離子源為AgNO3;所述硫化銅修飾的氧化鎢納米線與AgNO3的質(zhì)量比為5~50:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的制備方法,其特征在于,S1具體為:調(diào)節(jié)鎢酸鈉溶液的pH值,直到沉淀不再析出,然后加入硫酸混合,水熱反應(yīng)得到氧化鎢,水熱反應(yīng)的條件為150~200℃,反應(yīng)時間為6~24h。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑,其特征在于,每3.3g鎢酸鈉,硫酸鉀的用量為0.01~16g;鎢酸鈉溶液的pH值為1~2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的制備方法,其特征在于,S2具體為:將S1制備得到的氧化鎢溶于水中,加入硫化鈉攪拌,再滴加硝酸銅溶液進行混合攪拌。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的制備方法,其特征在于,S3具體為:?將硫化銅修飾的氧化鎢納米線溶于水中,加入AgNO3混合,進行光沉積反應(yīng)后得到雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑。
8.權(quán)利要求1至7任一項所述的方法制備得到的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑。
9.權(quán)利要求8所述雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑在光催化降解中的應(yīng)用。

說明書全文

一種雙元級等離子基團修飾化鎢光催化劑的制備方法和

應(yīng)用

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及光催化劑領(lǐng)域,更具體的,涉及一種雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的制備方法和應(yīng)用

背景技術(shù)

[0002] 隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,工業(yè)也得到了快速的發(fā)展,伴隨而來的是有毒有機污染物的大量排放,嚴重地破壞了生態(tài)環(huán)境,危害人類的健康和社會的可持續(xù)發(fā)展。以太陽能為核心的光催化技術(shù)得到了國內(nèi)外研究學(xué)者們的廣泛關(guān)注。因為太陽能是一種清潔的可持續(xù)的能源,而且光催化技術(shù)可以有效地降解有毒有害的有機物,而不會造成二次污染。在眾多的半導(dǎo)體光催化劑中,氧化鎢因其具有較窄的禁帶寬度(2.5~2.8eV),能在500nm波長左右有光響應(yīng)而成為了研究的熱點。再者,它的結(jié)構(gòu)可調(diào),物理化學(xué)性能穩(wěn)定,抗光腐蝕性能穩(wěn)定,是一種非常有潛的光催化劑。但是與一般的純半導(dǎo)體光催化劑一樣,氧化鎢存在光電載流子的轉(zhuǎn)移分離效率低,而且由于氧化鎢的吸收波長范圍窄,產(chǎn)生光生電子空穴對容易復(fù)合,嚴重限制了其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

[0003] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中氧化鎢催化劑光吸收范圍窄,導(dǎo)致在使用過程中存在光電載流子的轉(zhuǎn)移分離效率低,產(chǎn)生光生電子空穴對容易復(fù)合的缺陷,本發(fā)明提供一種雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的制備方法。
[0004] 本發(fā)明的第二個目的是提供上述方法制備得到的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑,該雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑具有較廣的太陽光光譜范圍(200~1000nm)。
[0005] 本發(fā)明的第三個目的是提供上述制備得到的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的制備方法,包括以下步驟:
S1.熱反應(yīng)制備得到氧化鎢;
S2.氧化鎢溶液中加入硫化物,并滴加Cu2+進行混合,得到硫化修飾的氧化鎢納米線
S3.硫化銅修飾的氧化鎢納米線表面沉積重金屬離子源,得到雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑。
[0007] 本發(fā)明上述方法制備得到的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑,是利用硫化銅和重金屬離子作為雙元等離子基團來修飾氧化鎢,首先由于貴重金屬離子可以在氧化鎢表面上沉積,形成納米顆粒大小的聚焦點,進一步形成電子積累中心,可以更好的吸收催化劑上的自由電子,增大了光生電子和空穴的分離率;硫化物和Cu2+形成CuS,它作為一種具有主紅外透過,可見光吸收的半導(dǎo)體材料,與其他半導(dǎo)體材料進行異質(zhì)結(jié)復(fù)合后,可以有效的提高材料在紫紅外、可見光的利用率。從而提高光生電子空穴對的分離效率。
[0008] 優(yōu)選的,S2中氧化鎢和硫化物的質(zhì)量比為1:4;氧化鎢和Cu2+的摩爾比為0.8~4:1。
[0009] 本發(fā)明通過調(diào)節(jié)氧化鎢和硫化物的比例,以及氧化鎢和Cu2+的比例,得到硫化銅修飾氧化鎢納米線,硫化銅在900nm處產(chǎn)生等離子效應(yīng),有效的增強了材料的光吸收能力和光響應(yīng)范圍。
[0010] 優(yōu)選的,S3所述重金屬離子為Ag+,所述重金屬離子源為AgNO3;所述硫化銅修飾的氧化鎢納米線與AgNO3的質(zhì)量比為5~50:1。
[0011] 本發(fā)明的光催化劑在制備過程中,通過光沉積引入單質(zhì)顆粒,能在550nm處產(chǎn)生等離子效應(yīng),且在此基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)了硫化銅修飾的氧化鎢納米線與AgNO3的質(zhì)量比,從而增強了材料的光響應(yīng)范圍。研究表明上述復(fù)合材料在較廣的太陽光光譜范圍(給出光譜范圍200~1000nm)具有良好的光催化性能。
[0012] 優(yōu)選的,?S1具體為:調(diào)節(jié)鎢酸鈉溶液的pH值,直到沉淀不再析出,然后加入硫酸混合,水熱反應(yīng)得到氧化鎢,水熱反應(yīng)的條件為150~200℃,反應(yīng)時間為6~24h。
[0013] 優(yōu)選的,每3.3g鎢酸鈉,硫酸鉀的用量為0.01~16g;鎢酸鈉溶液的pH值為1~2。
[0014] 優(yōu)選的,S2具體為:將S1制備得到的氧化鎢溶于水中,加入硫化鈉攪拌,再滴加硝酸銅溶液進行混合攪拌。
[0015] 優(yōu)選的,S3具體為:?將硫化銅修飾的氧化鎢納米線溶于水中,加入AgNO3混合,進行光沉積反應(yīng)后得到雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑。
[0016] 本發(fā)明還提供上述方法制備得到的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑。
[0017] 本發(fā)明還提供所述雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑在光催化降解中的應(yīng)用。
[0018] 具體的,本發(fā)明制備得到的雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑用于降解環(huán)丙沙星,具有優(yōu)良的降解效果。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有的有益效果:本發(fā)明提供了一種雙元級等離子基團修飾氧化鎢光催化劑的制備方法,通過調(diào)節(jié)氧化鎢和硫化物的比例,以及氧化鎢和Cu2+的比例,得到硫化銅修飾氧化鎢納米線,硫化銅在
900nm處產(chǎn)生等離子效應(yīng),有效的增強了材料的光吸收能力和光響應(yīng)范圍;通過光沉積引入單質(zhì)銀顆粒,能在550nm處產(chǎn)生等離子效應(yīng),也增強了材料的光響應(yīng)范圍。研究表明上述復(fù)合材料在較廣的太陽光光譜范圍具有良好的光催化性能。
附圖說明
[0020] 圖1為不同催化劑的降解率和TOC去除率;其中圖1中Ag/CuS/WO3為實施例1制備得到;圖1中,WO3的光吸收最高值為460nm,CuS/?WO3的光吸收最高值為460+880nm,Ag/WO3的光吸收最高值為460+550nm,Ag/CuS/WO3的光吸收最高值為460+550+890nm;圖2為制備得到的雙元分級等離子基團修飾氧化鎢納米棒(Ag/CuS/WO3)的光吸收范圍;
圖3為制備得到的雙元分級等離子基團修飾氧化鎢納米棒(Ag/CuS/WO3)的電鏡圖(標(biāo)尺為500nm);
圖4為制備得到的雙元分級等離子基團修飾氧化鎢納米棒(Ag/CuS/WO3)的電鏡圖(標(biāo)尺為200nm)。

具體實施方式

[0021] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022] 實施例1將3.30g鎢酸鈉溶于100ml去離子水中,調(diào)節(jié)pH值為1后繼續(xù)攪拌,加入5g的硫酸鉀,繼續(xù)攪拌1h后,在150℃條件下水熱反應(yīng)12h,得到氧化鎢納米線(WO3);
稱取上述0.5g氧化鎢,分散在50ml去離子水中,加入2g硫化鈉,攪拌30min后,滴加10ml的0.05mol/l的硝酸銅溶液,繼續(xù)攪拌1h后,得到硫化銅修飾氧化鎢納米線(CuS/WO3);
將0.5g硫化銅修飾氧化鎢納米線分散在100ml去離子水中,加入0.05g硝酸銀,繼續(xù)攪拌30min后,光沉積1h,得到雙元分級等離子基團修飾氧化鎢納米棒(Ag/CuS/WO3)。
[0023] 實施例2將3.30g鎢酸鈉溶于100ml去離子水中,調(diào)節(jié)pH值為1.5后繼續(xù)攪拌,加入5g的硫酸鉀,繼續(xù)攪拌1h后,在170℃條件下水熱反應(yīng)24h,得到氧化鎢納米線(WO3);
稱取上述0.5g氧化鎢,分散在50ml去離子水中,加入2g硫化鈉,攪拌30min后,滴加50ml的0.05mol/l的硝酸銅溶液,繼續(xù)攪拌1h后,得到硫化銅修飾氧化鎢納米線(CuS/WO3);
將0.5g硫化銅修飾氧化鎢納米線分散在100ml去離子水中,加入0.1g硝酸銀,繼續(xù)攪拌
30min后,光沉積1h,得到雙元分級等離子基團修飾氧化鎢納米棒(Ag/CuS/WO3-1)。
[0024] 實施例3將3.30g鎢酸鈉溶于100ml去離子水中,調(diào)節(jié)pH值為1后繼續(xù)攪拌,加入5g的硫酸鉀,繼續(xù)攪拌1h后,在200℃條件下水熱反應(yīng)20h,得到氧化鎢納米線(WO3);
稱取上述0.5g氧化鎢,分散在50ml去離子水中,加入2g硫化鈉,攪拌30min后,滴加1ml的0.05mol/l的硝酸銅溶液,繼續(xù)攪拌1h后,得到硫化銅修飾氧化鎢納米線(CuS/WO3);
將0.5g硫化銅修飾氧化鎢納米線分散在100ml去離子水中,加入0.001g硝酸銀,繼續(xù)攪拌30min后,光沉積1h,得到雙元分級等離子基團修飾氧化鎢納米棒(Ag/CuS/WO3-2)。
[0025] 對比例1將3.30g鎢酸鈉溶于100ml去離子水中,調(diào)節(jié)pH值為1后繼續(xù)攪拌,加入5g的硫酸鉀,繼續(xù)攪拌1h后,在200℃條件下水熱反應(yīng)20h,得到氧化鎢納米線(WO3);
稱取上述0.5g氧化鎢,分散在100ml去離子水中,加入0.001g硝酸銀,繼續(xù)攪拌30min后,光沉積1h,得到金屬銀離子修飾氧化鎢納米棒(Ag/WO3)。
[0026] 實驗例取上述實施例和對比例已制備的光催化劑分別進行光催化效果實驗,具體實驗過程為:稱取100mg光催化劑加入到150mL濃度為10mg/L的環(huán)丙沙星溶液中,在黑暗處攪拌30min使其達到吸附平衡,隨后使用300W氙燈提供可見光照射進行光催化反應(yīng)一小時,取5ml反應(yīng)后的溶液,離心過濾催化劑,利用紫外可見分光光度計測量濾液中環(huán)丙沙星的吸光度,利用TOC測定儀測定濾液中總有機含量(TOC)。
[0027] 降解率=反應(yīng)后溶液的吸光度/反應(yīng)前溶液的吸光度。TOC去除率=反應(yīng)前溶液的總有機碳含量/反應(yīng)后溶液總有機碳含量。
[0028] 催化劑對環(huán)丙沙星的降解率與TOC去除率如圖1所示。結(jié)果表明實施例1所合成的雙元分級等離子基團修飾氧化鎢納米棒(Ag/CuS/WO3)有較好的降解性能(降解率接近8%,TOC去除率達10%)。如圖2所示,雙元分級等離子基團修飾氧化鎢納米棒(Ag/CuS/WO3)的光吸收響應(yīng)范圍較廣,光吸收能夠覆蓋紫外-可見光-近紅外區(qū)域,具有較高的實用價值。
[0029] 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述,但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式,上述的具體實施方式僅僅是示意性的,而不是限制性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下,還可做出很多形式,這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
高效檢索全球?qū)@?/div>

專利匯是專利免費檢索,專利查詢,專利分析-國家發(fā)明專利查詢檢索分析平臺,是提供專利分析,專利查詢,專利檢索等數(shù)據(jù)服務(wù)功能的知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)服務(wù)商。

我們的產(chǎn)品包含105個國家的1.26億組數(shù)據(jù),免費查、免費專利分析。

申請試用

分析報告

專利匯分析報告產(chǎn)品可以對行業(yè)情報數(shù)據(jù)進行梳理分析,涉及維度包括行業(yè)專利基本狀況分析、地域分析、技術(shù)分析、發(fā)明人分析、申請人分析、專利權(quán)人分析、失效分析、核心專利分析、法律分析、研發(fā)重點分析、企業(yè)專利處境分析、技術(shù)處境分析、專利壽命分析、企業(yè)定位分析、引證分析等超過60個分析角度,系統(tǒng)通過AI智能系統(tǒng)對圖表進行解讀,只需1分鐘,一鍵生成行業(yè)專利分析報告。

申請試用

QQ群二維碼
意見反饋