CN110201722B - 一种处理高盐废水中玫瑰红b的磷酸银复合光催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂及其制备方法和应用,该磷酸银复合光催化剂包括磷酸银/聚苯胺复合材料,其上负载有铬掺杂钛酸锶,磷酸银/聚苯胺复合材料是以聚苯胺磷酸银为载体,载体上负载有磷酸银。其制备方法包括制备磷酸银/聚苯胺复合材料溶液,并将其与铬掺杂钛酸锶溶液制得本发明催化剂。本发明磷酸银复合光催化剂具有成本低廉、光催化性能好、稳定性好、环保等优点,其制备方法具有工艺简单、原材料易得、易于操作、制备条件可控、绿色无污染等优点,且本发明催化剂能够有效降解去除废水中的污染物特别是对高盐废水中的玫瑰红B具有较好的去除效果,有着较高的使用价值和较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料光催化应用、环保技术领域,涉及一种处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
高盐废水排放量大、有毒有害有机物含量高,对环境造成极大的威胁。采用传统的生物和物化处理技术很难实现对其达标排放处理,迫切需要研发更加高效、经济、适用的高盐废水的处理技术,以保护水环境,实现我国工业的可持续发展。太阳能作为一种清洁、可再生的能源,对能源危机的解决而备受关注,但如何有效利用太阳能,实现可持续发展无疑是目前各国急需解决的问题。半导体光催化技术作为一种低成本、环保、可持续的处理技术,在废水工业中显示出巨大的潜力,这种先进的氧化技术在去除水中持久性有机物和微生物方面得到了广泛的应用。该技术主要是利用半导体在光激发下,电子从价带跃迁到导带位置,以此,在导带形成光生电子,在价带形成光生空穴,利用光生电子-空穴对的还原氧化反应分解有机污染物、杀灭细菌以及还原重金属离子和消除异味等效果。
目前,光催化材料的研究在世界各地已迅速展开,并取得了长足的进展,但其中仍存在一些问题,其根本原因是光生电子-空穴对复合远快于捕获-转移的过程,因而有效地提高光生载流子分离问题至关重要。而有效地提高光生载流子的分离效率取决于光催化剂的电子结构、吸光特性、颗粒尺寸、表面积、表面修饰、反应条件及光敏剂等因素,这其中形成纳米异质结是抑制光生电子-空穴对复合的重要方法之一。异质结是两个不同的半导体相接触所形成的界面区域。纳米异质结利用窄带半导体的价带空穴和宽带半导体的导带电子进行反应,促进光致电荷分离,提高光电转换效率,延长载流子的生命周期。一般的异质结结构使得光生电子和空穴分别聚集在能量较低的导带和价带上,可有效延长载流子的生命周期。Z型异质结是一种特殊的异质结,既能拓宽光响应范围,又能提高整个***的氧化还原能力,因而有更好的光催化活性。
磷酸银材料作为一种催化剂,具有优异的可见光催化活性,然而,在实际光催化过程其存在严重的光腐蚀性,难以获得较好的降解效果。为此,现有研究人员提出了磷酸银/聚苯胺复合材料,通过在磷酸银上修饰聚苯胺增强磷酸银对污染物的降解效果,但仍然存在光稳定性不足等问题。显然,如何进一步提高磷酸银材料的光稳定性是本领域亟需解决的技术问题。另外,铬掺杂钛酸锶材作为一种催化剂,其仅能够吸收紫外太阳光,无法有效利用可见光波段的太阳光,这严重限制了铬掺杂钛酸锶材的广泛应用。因此,如何获得一种成本低廉、光催化性能好、稳定性好、环保的磷酸银复合光催化剂对于有效处理高盐废水特别是玫瑰红B高盐废水具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种成本低廉、光催化性能好、稳定性好、环保的处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂,还提供一种工艺简单、原材料易得、易于操作、制备条件可控、绿色无污染的磷酸银复合光催化剂的制备方法以及该磷酸银复合光催化剂在处理玫瑰红B高盐废水中的应用。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂,所述磷酸银复合光催化剂包括磷酸银/聚苯胺复合材料,所述磷酸银/聚苯胺复合材料上负载有铬掺杂钛酸锶;所述磷酸银/聚苯胺复合材料是以聚苯胺磷酸银为载体,所述聚苯胺上负载有磷酸银。
上述的磷酸银复合光催化剂,进一步改进的,所述磷酸银复合光催化剂中磷酸银/聚苯胺复合材料和铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶1~7;所述磷酸银/聚苯胺复合材料中磷酸银和聚苯胺的质量比为100∶1~7。
作为一个总的技术构思,本发明还提供一种上述的处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、将磷酸银/聚苯胺复合材料与水混合,超声处理,加入聚乙烯吡咯烷酮,搅拌,得到磷酸银/聚苯胺复合材料溶液;
S2、将铬掺杂钛酸锶与水混合,超声处理,所得铬掺杂钛酸锶溶液逐滴加入到步骤S1中得到的磷酸银/聚苯胺复合材料溶液中,在避光条件下进行反应,离心,洗涤,干燥,得到磷酸银复合光催化剂。
上述的制备方法,进一步改进的,所述磷酸银/聚苯胺复合材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1∶1~1.5;所述磷酸银/聚苯胺复合材料与铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶1~7。
上述的制备方法,进一步改进的,所述磷酸银/聚苯胺复合材料的制备方法包括以下步骤:
(1)将聚苯胺与N-N二甲基酰胺混合,超声处理,得到聚苯胺溶液;
(2)将AgNO3溶液逐滴加入步骤(1)中得到的聚苯胺溶液中,在避光条件下搅拌,得到AgNO3/聚苯胺溶液;
(3)将Na2HPO4·12H2O溶液逐滴加入步骤(2)中得到的AgNO3/聚苯胺溶液中,在避光条件下搅拌,洗涤,干燥,得到磷酸银/聚苯胺复合材料;
所述铬掺杂钛酸锶的制备方法包括以下步骤:
(a)将[(CH3)2CHO]4Ti、Sr(Ac)2、Cr(NO3)3·9H2O与乙二醇混合,搅拌,直至溶液变成粉末;
(b)将步骤(a)中得到的粉末与氢氧化钠溶液混合,搅拌,于反应釜中进行反应,离心,洗涤,干燥,得到铬掺杂钛酸锶。
上述的制备方法,进一步改进的,所述步骤(1)中,所述聚苯胺与N-N二甲基酰胺的质量体积比为0.42g~2.94g∶1L;所述超声处理的时间为1h~3h;
所述步骤(2)中,所述AgNO3溶液中的AgNO3与所述聚苯胺溶液中的聚苯胺的质量比为100∶0.81~5.75;所述搅拌的时间为10h~20h;
所述步骤(3)中,所述Na2HPO4·12H2O溶液中的Na2HPO4·12H2O与所述AgNO3/聚苯胺溶液中的AgNO3的摩尔比为1∶3;所述搅拌的时间为1h~6h;所述干燥在真空条件下进行;所述干燥的温度为50℃~75℃;
所述步骤(a)中,所述[(CH3)2CHO]4Ti、Sr(Ac)2、Cr(NO3)3·9H2O的摩尔比为20∶19∶1;所述搅拌在温度为120℃~160℃下进行;
所述步骤(b)中,所述粉末与氢氧化钠溶液的质量体积比为7g~17g∶1L;所述氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L~6mol/L;所述搅拌的时间为20min~60min;所述反应的温度为180℃;所述反应的时间为30h~40h;所述洗涤为采用乙醇和超纯水对离心所得固体物质各洗涤2次~3次;所述干燥在真空条件下进行;所述干燥的温度为50℃~75℃。
上述的制备方法,进一步改进的,所述步骤S1中,所述超声处理的时间为10min~30min;所述搅拌的时间为10min~30min;
所述步骤S2中,所述反应的时间为4h~8h;所述洗涤为采用乙醇和超纯水对离心所得固体物质各洗涤2次~3次;所述干燥在真空条件下进行;所述干燥的温度为50℃~75℃。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种上述的磷酸银复合光催化剂或上述的制备方法制得的磷酸银复合光催化剂在处理玫瑰红B高盐废水中的应用。
上述的应用,进一步改进的,包括以下步骤:将磷酸银复合光催化剂与玫瑰红B高盐废水混合,在光照条件下进行降解反应,完成对高盐废水中玫瑰红B的降解;所述磷酸银复合光催化剂的添加量为每升玫瑰红B高盐废水中加入磷酸银复合光催化剂0.5g。
上述的应用,进一步改进的,所述玫瑰红B高盐废水的浓度为20mg/L;所述降解反应的光源为300W氙灯;所述降解反应的时间为10min~20min。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明提供了一种处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂,包括磷酸银/聚苯胺复合材料(Ag3PO4/PANI),磷酸银/聚苯胺复合材料上负载有铬掺杂钛酸锶(Cr∶SrTiO3),其中磷酸银/聚苯胺复合材料是以聚苯胺磷酸银为载体,聚苯胺上负载有磷酸银。本发明中,以磷酸银/聚苯胺复合材料为载体,其中磷酸银的可见光量子效率高达90%,具备优异的可见光催化活性,与铬掺杂钛酸锶的能带结构匹配性好,因而将铬掺杂钛酸锶负载在磷酸银/聚苯胺复合材料上,磷酸银与铬掺杂钛酸锶成功构建Z型异质结,由此构建的Z型异质结可以提高光稳定性,能够有效促进光生电子-空穴对的分离,延长电荷载体的寿命,获得更多的活性自由基,从而提高材料的光催化性能;同时,将聚苯胺与磷酸银、铬掺杂钛酸锶复合,利用聚苯胺的共轭结构和良好的导电性能,能够提高磷酸银、铬掺杂钛酸锶电荷载流子的迁移效率,促进光生电荷载流子的分离,从而抑制光生电子-空穴对的复合,进一步提高光催化性能。另外,聚苯胺具有优异的稳定性,将聚苯胺与磷酸银、铬掺杂钛酸锶复合,可进一步提高本发明磷酸银复合光催化剂的光稳定性,从而提高材料的循环利用性能。此外,本发明所用聚苯胺与磷酸银、铬掺杂钛酸锶成本低廉,对环境毒害作用较小,因而,由它们复合形成的本发明磷酸银复合光催化剂成本低廉、环保。由此可见,本发明磷酸银复合光催化剂具有成本低廉、光催化性能好、稳定性好、环保等优点,能够有效降解去除废水中的污染物特别是对高盐废水中的玫瑰红B具有较好的去除效果,有着较高的使用价值和较好的应用前景。
(2)本发明磷酸银复合光催化剂中,磷酸银/聚苯胺复合材料和铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶1~7,且磷酸银/聚苯胺复合材料中磷酸银和聚苯胺的质量比为100∶1~7,这是使得磷酸银复合光催化剂具有更高的光催化活性和更好的光稳定性。
(3)本发明还提供了一种磷酸银复合光催化剂的制备方法,以磷酸银/聚苯胺复合材料、聚乙烯吡咯烷酮、铬掺杂钛酸锶为原料,通过将它们混合进行反应即可制备得到稳定性好、光催化性能优异的磷酸银复合光催化剂。本发明制备方法具有工艺简单、原材料易得、成本低廉等优点,同时该制备方法对环境友好、不产生有毒有害副产物,适合于大规模制备,符合实际生产的需求。
(4)本发明磷酸银复合光催化剂可用于处理玫瑰红B高盐废水,通过将磷酸银复合光催化剂与玫瑰红B高盐废水混合,在光照条件下进行降解反应,即可实现对高盐废水中玫瑰红B的有效降解,具有应用工艺简单、处理成本低廉、处理效率高、降解效果好等优点,对于有效处理高盐废水中的玫瑰红B具有十分重要的意义。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1为本发明实施例1中处理高盐废水玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂的制备工艺流程图。
图2为本发明实施例1中制得的磷酸银复合光催化剂的SEM图。
图3为本发明实施例1中制得的磷酸银复合光催化剂的TEM图。
图4为本发明实施例5中不同磷酸银复合光催化剂对玫瑰红B高盐废水的降解效果图。
图5为本发明实施例6中磷酸银复合光催化剂对玫瑰红B高盐废水的循环降解效果图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下本发明实施例中,若无特别说明,所采用的材料和仪器均为市售,所采用工艺为常规工艺,所采用设备为常规设备,且所得数据均是三次以上重复实验的平均值。
实施例1
一种处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂,该磷酸银复合光催化剂包括磷酸银/聚苯胺复合材料,磷酸银/聚苯胺复合材料上负载有铬掺杂钛酸锶,其中磷酸银/聚苯胺复合材料是以聚苯胺磷酸银为载体,聚苯胺上负载有磷酸银。
本实施例中,磷酸银复合光催化剂中磷酸银/聚苯胺复合材料和铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶3;磷酸银/聚苯胺复合材料中磷酸银和聚苯胺的质量比为100∶5。
一种上述本实施例的磷酸银复合光催化剂的制备方法,其制备工艺流程图如图1所示,包括以下步骤:
(1)制备磷酸银/聚苯胺复合材料:
(1.1)称取的0.0628g聚苯胺(PANI)于30mL N-N二甲基酰胺(DMF)中,超声处理3h,得到聚苯胺溶液。
(1.2)称取1.53g AgNO3溶解在30mL超纯水中,所得AgNO3溶液逐滴加入到步骤(1.1)中得到的聚苯胺溶液中,避光持续搅拌12h,得到AgNO3/聚苯胺溶液。
(1.3)称取1.074g Na2HPO4·12H2O溶解在30mL超纯水中,所得Na2HPO4·12H2O溶液逐滴加入到步骤(1.1)中得到的AgNO3/聚苯胺溶液中,避光搅拌4h,并将搅拌所得混合物离心进行固液分离,并用乙醇和超纯水各洗涤2次,在60℃真空条件下干燥,得到磷酸银/聚苯胺复合材料,记为Ag3PO4/PANI。
(2)制备铬掺杂钛酸锶:
(2.1)分别称取3.895g Sr(Ac)2和0.4g Cr(NO3)3·9H2O加入60mL乙二醇中,完全溶解后持续搅拌30min,再向所得混合溶液中逐滴加入5.92mL[(CH3)2CHO]4Ti溶液,搅拌30min后,移至150℃油浴中,继续搅拌至溶液变成凝胶粉末态,得到前驱体粉末。
(2.2)称取0.9g步骤(2.1)所得前驱体粉末与60mL、浓度为5mol/L的NaOH溶液混合并搅拌40min,转移至带有容积为100mL聚四氟乙烯内衬的水热反应应釜内,于180℃反应36h,对反应产物溶液进行离心,采用乙醇和超纯水对离心所得固体物质各洗涤2次,在60℃真空干燥,得到铬掺杂钛酸锶,记为Cr∶SrTiO3。
(3)制备磷酸银复合光催化剂:
(3.1)称取0.3g步骤(1)中制得的磷酸银/聚苯胺复合材料于30mL超纯水中,超声处理30min,加入0.2g聚乙烯吡咯烷酮,搅拌30min,得到磷酸银/聚苯胺复合材料溶液。
(3.2)称取0.009g步骤(2)中制得的铬掺杂钛酸锶于30mL超纯水中,超声处理30min,所得铬掺杂钛酸锶溶液逐滴加入到步骤(3.1)中得到的磷酸银/聚苯胺复合材料溶液中,避光反应4h后,离心,采用乙醇和超纯水对离心所得固体物质各洗涤2次,在60℃下真空干燥,得到磷酸银复合光催化剂,记为Ag3PO4/PANI/3%Cr∶SrTiO3。
图2为本发明实施例1中制得的磷酸银复合光催化剂的SEM图。由图2可知,本发明磷酸银复合光催化剂中磷酸银为不规则的小球形多面体纳米粒子,其粒径为0.2μm~1.2μm,聚苯胺呈现出的混沌和团聚形状,且Ag3PO4紧密地粘附在PANI上,由此形成的磷酸银/聚苯胺复合材料的粒径为10-20μm。图2中,由于铬掺杂钛酸锶的含量较低,图中不能清楚识别。
为了进一步证实已成功制备得到磷酸银复合光催化剂,提供了磷酸银复合光催化剂的透射电子显微镜图像,如图3所示。图3为本发明实施例1中制得的磷酸银复合光催化剂的TEM图。由图3可知,Ag3PO4和Cr∶SrTiO3之间具有良好的连接。Ag3PO4的晶格条纹,其晶面间距为0.245nm,对应于Ag3PO4(JCPDS card No.06-0505)的(211)面的晶面间距离。Cr∶SrTiO3的晶面间距为0.231nm,这与SrTiO3(JCPDS card No.35-0734)的(110)面的晶面间距一致。由此可见,本发明成功制备得到磷酸银复合光催化剂。
实施例2
一种处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂,与实施例1中的磷酸银复合光催化剂基本相同,区别仅在于:实施例2的磷酸银复合光催化剂中磷酸银/聚苯胺复合材料和铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶1。
一种上述处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂的制备方法,与实施例1中的制备方法基本相同,区别仅在于:实施例2中铬掺杂钛酸锶的用量为0.003g。
实施例2中制得的磷酸银复合光催化剂,记为Ag3PO4/PANI/1%Cr∶SrTiO3。
实施例3
一种处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂,与实施例1中的磷酸银复合光催化剂基本相同,区别仅在于:实施例3的磷酸银复合光催化剂中磷酸银/聚苯胺复合材料和铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶5。
一种上述处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂的制备方法,与实施例1中的制备方法基本相同,区别仅在于:实施例3中铬掺杂钛酸锶的用量为0.015g。
实施例3中制得的磷酸银复合光催化剂,记为Ag3PO4/PANI/5%Cr∶SrTiO3。
实施例4
一种处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂,与实施例1中的磷酸银复合光催化剂基本相同,区别仅在于:实施例4的磷酸银复合光催化剂中磷酸银/聚苯胺复合材料和铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶7。
一种上述处理高盐废水中玫瑰红B的磷酸银复合光催化剂的制备方法,与实施例1中的制备方法基本相同,区别仅在于:实施例4中铬掺杂钛酸锶的用量为0.021g。
实施例4中制得的磷酸银复合光催化剂,记为Ag3PO4/PANI/7%Cr∶SrTiO3。
实施例5
一种磷酸银复合光催化剂在处理玫瑰红B高盐废水中的应用,具体为利用磷酸银复合光催化剂在处理高盐废水中的玫瑰红B,包括以下步骤:
取实施例1-4中制得的磷酸银复合光催化剂(Ag3PO4/PANI/1%Cr∶SrTiO3、Ag3PO4/PANI/3%Cr∶SrTiO3、Ag3PO4/PANI/5%Cr∶SrTiO3、Ag3PO4/PANI/7%Cr∶SrTiO3)、磷酸银(Ag3PO4)、铬掺杂钛酸锶(Cr∶SrTiO3)、磷酸银/聚苯胺复合材料(Ag3PO4/PANI),各50mg,分别加入到100mL、浓度为20mg/L的玫瑰红B高盐废水中,在黑暗条件下搅拌30min使之混合均匀并达到吸附-解吸平衡,在300W氙灯(λ>420nm)照射条件下进行降解反应10min,完成对高盐废水中玫瑰红B的降解。
图4为本发明实施例5中不同磷酸银复合光催化剂对玫瑰红B高盐废水的降解效果图。由图4可知,本发明制得的磷酸银复合光催化剂能够实现对高盐废水玫瑰红B的高效、彻底降解,其中磷酸银复合光催化剂(Ag3PO4/PANI/1%Cr∶SrTiO3、Ag3PO4/PANI/3%Cr∶SrTiO3、Ag3PO4/PANI/5%Cr∶SrTiO3、Ag3PO4/PANI/7%Cr∶SrTiO3)在10min内对玫瑰红B高盐废水的去除率分别约为100%、100%、98.68%、94.10%,且Ag3PO4/PANI/3%Cr∶SrTiO3降解速率最快,而磷酸银(Ag3PO4)、铬掺杂钛酸锶(Cr∶SrTiO3)、磷酸银/聚苯胺复合材料(Ag3PO4/PANI)在10min内对玫瑰红B高盐废水的去除率分别为54.09%、10.94%、98.07%,这说明本发明磷酸银复合光催化剂具有优异的光催化性能。
实施例6
考察磷酸银复合光催化剂的稳定性,具体为将磷酸银复合光催化剂循环处理玫瑰红B高盐废水,包括以下步骤:
(1)取实施例1中制得的磷酸银复合光催化剂(Ag3PO4/PANI/3%Cr∶SrTiO)、磷酸银(Ag3PO4)、磷酸银/聚苯胺复合材料(Ag3PO4/PANI),各50mg,分别加入到100mL、浓度为20mg/L的玫瑰红B高盐废水中,在黑暗条件下搅拌30min使之混合均匀并达到吸附-解吸平衡混合均匀,在300W氙灯(λ>420nm)照射条件下进行降解反应10min,完成对高盐废水中玫瑰红B的降解。
(2)步骤(1)中的降解反应完成后,过滤,回收催化剂,并对催化剂进行重生;将重生后的催化剂,按照步骤(1)中的方法继续对玫瑰红B高盐废水进行处理,共重复5次。
图5为本发明实施例6中磷酸银复合光催化剂对玫瑰红B高盐废水的循环降解效果图。由图5可知,5次循环实验之后,磷酸银(Ag3PO4)、磷酸银/聚苯胺复合材料(Ag3PO4/PANI)、磷酸银复合光催化剂(Ag3PO4/PANI/3%Cr∶SrTiO3)降解效率分别为41.67%、80.22%、92.24%。对比第一次,降解效率分别下降了21.20%、19.46%、7.76%。磷酸银复合光催化剂(Ag3PO4/PANI/3%Cr∶SrTiO3)具有更高的光催化稳定性。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种磷酸银复合光催化剂在处理玫瑰红B高盐废水中的应用,其特征在于,包括以下步骤:将磷酸银复合光催化剂与玫瑰红B高盐废水混合,在光照条件下进行降解反应,完成对高盐废水中玫瑰红B的降解;所述磷酸银复合光催化剂的添加量为每升玫瑰红B高盐废水中加入磷酸银复合光催化剂0.5g;所述玫瑰红B高盐废水的浓度为20mg/L;
所述磷酸银复合光催化剂包括磷酸银/聚苯胺复合材料,所述磷酸银/聚苯胺复合材料上负载有铬掺杂钛酸锶;所述磷酸银/聚苯胺复合材料是以聚苯胺磷酸银为载体,所述聚苯胺上负载有磷酸银;所述磷酸银复合光催化剂中磷酸银/聚苯胺复合材料和铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶1~3。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述降解反应的光源为300W氙灯;所述降解反应的时间为10min~20min。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述磷酸银/聚苯胺复合材料中磷酸银和聚苯胺的质量比为100∶1~7。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述磷酸银复合光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、将磷酸银/聚苯胺复合材料与水混合,超声处理,加入聚乙烯吡咯烷酮,搅拌,得到磷酸银/聚苯胺复合材料溶液;
S2、将铬掺杂钛酸锶与水混合,超声处理,所得铬掺杂钛酸锶溶液逐滴加入到步骤S1中得到的磷酸银/聚苯胺复合材料溶液中,在避光条件下进行反应,离心,洗涤,干燥,得到磷酸银复合光催化剂;所述磷酸银/聚苯胺复合材料与铬掺杂钛酸锶的质量比为100∶1~3。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述磷酸银/聚苯胺复合材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1∶1~1.5。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述磷酸银/聚苯胺复合材料的制备方法包括以下步骤:
(1)将聚苯胺与N-N二甲基酰胺混合,超声处理,得到聚苯胺溶液;
(2)将AgNO3溶液逐滴加入步骤(1)中得到的聚苯胺溶液中,在避光条件下搅拌,得到AgNO3/聚苯胺溶液;
(3)将Na2HPO4·12H2O溶液逐滴加入步骤(2)中得到的AgNO3/聚苯胺溶液中,在避光条件下搅拌,洗涤,干燥,得到磷酸银/聚苯胺复合材料;
所述铬掺杂钛酸锶的制备方法包括以下步骤:
(a)将[(CH3)2CHO]4Ti、Sr(Ac)2、Cr(NO3)3·9H2O与乙二醇混合,搅拌,直至溶液变成粉末;
(b)将步骤(a)中得到的粉末与氢氧化钠溶液混合,搅拌,于反应釜中进行反应,离心,洗涤,干燥,得到铬掺杂钛酸锶。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述步骤(1)中,所述聚苯胺与N-N二甲基酰胺的质量体积比为0.42g~2.94g∶1L;所述超声处理的时间为1h~3h;
所述步骤(2)中,所述AgNO3溶液中的AgNO3与所述聚苯胺溶液中的聚苯胺的质量比为100∶0.81~5.75;所述搅拌的时间为10h~20h;
所述步骤(3)中,所述Na2HPO4·12H2O溶液中的Na2HPO4·12H2O与所述AgNO3/聚苯胺溶液中的AgNO3的摩尔比为1∶3;所述搅拌的时间为1h~6h;所述干燥在真空条件下进行;所述干燥的温度为50℃~75℃;
所述步骤(a)中,所述[(CH3)2CHO]4Ti、Sr(Ac)2、Cr(NO3)3·9H2O的摩尔比为20∶19∶1;所述搅拌在温度为120℃~160℃下进行;
所述步骤(b)中,所述粉末与氢氧化钠溶液的质量体积比为7g~17g∶1L;所述氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L~6mol/L;所述搅拌的时间为20min~60min;所述反应的温度为180℃;所述反应的时间为30h~40h;所述洗涤为采用乙醇和超纯水对离心所得固体物质各洗涤2次~3次;所述干燥在真空条件下进行;所述干燥的温度为50℃~75℃。
8.根据权利要求4~7中任一项所述的应用,其特征在于,所述步骤S1中,所述超声处理的时间为10min~30min;所述搅拌的时间为10min~30min;
所述步骤S2中,所述反应的时间为4h~8h;所述洗涤为采用乙醇和超纯水对离心所得固体物质各洗涤2次~3次;所述干燥在真空条件下进行;所述干燥的温度为50℃~75℃。
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