AG/AGCL/LA半导体异质结光催化剂的制备方法及应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510720982.6

申请日:

2015.10.29

公开号:

CN105289662A

公开日:

2016.02.03

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B01J 27/10申请日:20151029|||公开

IPC分类号:

B01J27/10; B01D53/56; B01D53/86

主分类号:

B01J27/10

申请人:

重庆工商大学

发明人:

孙艳娟; 肖香; 董帆; 李欣蔚; 崔雯

地址:

400067重庆市南岸区学府大道19号

优先权:

专利代理机构:

北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙)11363

代理人:

逯长明; 许伟群

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内容摘要

本发明提供了一种Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,通过将硝酸银和氯化钠作为前聚体和氢氧化镧进行浸渍反应,得到氯化银和氢氧化镧不同质量比的Ag/AgCl/La。本发明提供的制备方法反应条件温和、操作简便,利于大规模的生产。本发明还提供了Ag/AgCl/La作为光催化剂的应用。Ag/AgCl/La作为光催化剂时,等离子体效应和异质结结构有利于光生电子和空穴的分离和传输,促进反应物和反应产物的扩散传递,具有较高的可见光光催化活性,可用于空气净化、废水处理、太阳能转化制氢、杀菌等领域。本发明提供的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂在可见光下对NO的去除率可达到48%~55%。

权利要求书

1.Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
S01:将硝酸银、氯化钠和棒状氢氧化镧分别溶解于水中,并分别超声30min,形成硝酸
银溶液、氯化钠溶液和氢氧化镧溶液;
S02:将硝酸银溶液滴入氢氧化镧溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A;
S03:将氯化钠溶液逐滴加入上述混合溶液A中,继续磁力搅拌15min-120min,并反应
形成混合溶液B;
S04:反应结束后,将上述混合溶液B静置15min-60min,并产生分层;
S05:将分层后的混合溶液B中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;
S06:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、水洗及有机溶剂洗涤,得到固体物质;
S07:将固体物质干燥,得到Ag/AgCl/La。
2.根据权利要求1所述的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征
在于,所述Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的形状为硝酸银和氯化钠反应生成的氯化
银负载在棒状氢氧化镧的表面上。
3.根据权利要求2所述的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征
在于,所述氯化银与棒状氢氧化镧的质量比为20%-100%。
4.根据权利要求3所述的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征
在于,所述氯化银与棒状氢氧化镧的质量比为50%。
5.根据权利要求4所述的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征
在于,所述氯化银的粒径为0.5μm-1μm;所述棒状氢氧化镧的直径为5nm-30nm,且所述棒
状氢氧化镧的长度为30nm-2000nm。
6.根据权利要求5所述的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征
在于,所述棒状氢氧化镧的直径为8nm-10nm,且所述棒状氢氧化镧的长度为
1500nm-2000nm。
7.根据权利要求1所述的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征
在于,所述有机溶剂为乙醇。
8.根据权利要求1所述的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征
在于,步骤S07中所述将固体物质干燥为在温度为50℃-100℃的温度下干燥固体物质。
9.根据权利要求8所述的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,其特征
在于,步骤S07中所述将固体物质干燥为在温度为60℃的温度下干燥固体物质。
10.Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的应用,其特征在于,由上述权利要求1-9
中任意一项所述的制备方法制备而成的Ag/AgCl/La作为光催化剂能够应用于空气的净化、
废水处理、太阳能转化制氢、杀菌或制药。

说明书

Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法及应用

技术领域

本发明涉及光催化技术领域,更为具体地说,涉及Ag/AgCl/La半导体异质结光催
化剂的制备方法及应用。

背景技术

近些年来,氮氧化物(NOx)、硫化物、挥发性有机化合物(VOCs)等空气污染物导致
室内空气质量较差,严重影响人的健康。由于人的一生在室内度过的时间大约有80%或以上,
因此从某种意义上而言,室内空气污染已经成为危害人体健康的主要隐形杀手。与此同时,
随着社会和文明的进步,人们对生活环境的要求也越来越高,因此,室内空气的处理也就越
来越受人们的关注。

目前,由于光催化技术能够深度氧化NOx、硫化物、VOCs等空气污染物并且极少产生
二次污染,因此,光催化技术在处理生活环境方面展现出了其独特的优越性,并表现出了广
阔的应用前景。

但是,目前多数的光催化剂由于光响应范围窄,太阳能(可见光)利用率低,光生电子
和空穴复合严重等问题的存在而阻碍光催化技术的应用。因此,寻求一种光能利用率高,光
催化性能稳定的光催化剂乃当务之急。氢氧化镧(La(OH)3)具有良好的化学惰性、光热稳定
性以及很强的紫外光活性等性能。然而,La(OH)3的可见光吸收很低,因而限制了其在光催
化技术方面的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法及应用,
以解决背景技术所述的光催化剂的光生电子和空穴复合严重的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

本发明提供了Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,该制备方法包括:

S01:将硝酸银、氯化钠和棒状氢氧化镧分别溶解于水中,并分别超声30min,形成硝
酸银溶液、氯化钠溶液和氢氧化镧溶液;

S02:将硝酸银溶液滴入氢氧化镧溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A;

S03:将氯化钠溶液逐滴加入上述混合溶液A中,继续磁力搅拌15min-120min,并反应
形成混合溶液B;

S04:反应结束后,将上述混合溶液B静置15min-60min,并产生分层;

S05:将分层后的混合溶液B中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S06:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、水洗及有机溶剂洗涤,得到固体物质;

S07:将固体物质干燥,得到Ag/AgCl/La。

优选地,所述Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的形状为硝酸银和氯化钠反应生成
的氯化银负载在棒状氢氧化镧的表面上。

优选地,所述氯化银与棒状氢氧化镧的质量比为20%-100%。

优选地,所述氯化银与棒状氢氧化镧的质量比为50%。

优选地,所述氯化银的粒径为0.5μm-1μm;所述棒状氢氧化镧的直径为5nm-30nm,且
所述棒状氢氧化镧的长度为30nm-2000nm。

优选地,所述棒状氢氧化镧的直径为8nm-10nm,且所述棒状氢氧化镧的长度为
1500nm-2000nm。

优选地,所述有机溶剂为乙醇。

优选地,步骤S07中所述将固体物质干燥为在温度为50℃-100℃的温度下干燥固体物
质。

优选地,步骤S07中所述将固体物质干燥为在温度为60℃的温度下干燥固体物质。

本发明还提供了Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的应用,由Ag/AgCl/La半导体
异质结光催化剂制备方法制备而成的Ag/AgCl/La作为光催化剂能够能用于空气的净化、
废水处理、太阳能转化制氢、杀菌或制药。

本发明提供的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法由硝酸银(AgNO3)和
氯化钠(NaCl)作为前聚体和棒状La(OH)3通过浸渍法进行反应,得到氯化银(AgCl)
和La(OH)3不同质量比的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂,且制备的Ag/AgCl/La半导
体异质结光催化剂具有较高的结晶度。该方法通过将Ag/AgCl和La(OH)3复合,构建成
了半导体异质结结构,而Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂中的贵金属Ag能够吸收可见
光并产生光电子和空穴,同时一维结构的棒状Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂相对于颗
粒形态的光催化剂具有较大的比表面积,能够为光生电子提供直线传输通路,因而
Ag/AgCl/La在光催化过程中有利于光生电子和空穴的分离和传输,进而抑制电子和空穴
的复合,从而提高其光催化性能。一维结构的棒状Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂上
的微结构在堆叠后能够形成孔状结构,所形成的孔状结构能够促进反应物和产物之间的
扩散传递,从而进一步提高光催化性能。

本发明还提供了Ag/AgCl/La作为光催化剂的应用,该Ag/AgCl/La半导体异质结光
催化剂由于光催化活性高,稳定性好,因而能够应用于空气的净化、废水的处理、太阳能
转化制氢、杀菌或制药等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳
动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法流程图;

图2是本发明实施例1制备的纯相La(OH)3的TEM图(TEM为transmissionelectron
microscope的缩写,即透射电子显微镜);

图3是本发明实施例2制备的纯相La(OH)3的TEM图;

图4是本发明实施例3制备的纯相La(OH)3的TEM图;

图5是本发明实施例1、2、3在不同水热温度下制备的纯相La(OH)3紫外光条件下
对NO去除的去除效率对比图;

图6是本发明本发明实施例4制备的质量比为20%的Ag/AgCl/La半导体异质结光
催化剂的XRD图(XRD为X-raydiffraction的缩写,即X射线衍射);

图7是本发明本发明实施例5制备的质量比为50%的Ag/AgCl/La半导体异质结光
催化剂的XRD图;

图8是本发明本发明实施例6制备的质量比为100%的Ag/AgCl/La半导体异质结光
催化剂的XRD图;

图9是本发明本发明实施例5制备的质量比为50%的Ag/AgCl/La半导体异质结光
催化剂的TEM图;

图10是本发明本发明实施例4、5、6制备的三种不同质量比(20%、50%、100%)
的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂与实施例2制备的纯相La(OH)3的UV-VisDRS图
(UV-VisDRS为UV-Visiblediffuse-reflectionspectra,即紫外可见漫反射);

图11是本发明本发明实施例4、5、6制备的三种不同质量比(20%、50%、100%)
的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂与实施例2制备的纯相La(OH)3在可见光条件下对
NO去除的去除效率对比图;

图12是本发明本发明实施例5制备的质量比为50%的Ag/AgCl/La半导体异质结光
催化剂在可见光条件下对NO去除的羟基自由基检测图;

图13是本发明本发明实施例5制备的质量比为50%的Ag/AgCl/La半导体异质结光
催化剂在可见光条件下对NO去除的超氧自由基检测图;

图14是本发明本发明实施例5制备的质量比为50%的Ag/AgCl/La半导体异质结光
催化剂在可见光条件下去除NO稳定性的测试图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法及应用,
以解决背景技术所述的光催化剂的光生电子和空穴复合严重的问题。

请参考图1,本发明提供了Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法包括以下
步骤:

S01:将硝酸银、氯化钠和棒状氢氧化镧分别溶解于水中,并分别超声30min,形成硝
酸银溶液、氯化钠溶液和氢氧化镧溶液;

S02:将硝酸银溶液滴入氢氧化镧溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A;

S03:将氯化钠溶液逐滴加入上述混合溶液A中,继续磁力搅拌15min-120min,并反应
形成混合溶液B;

S04:反应结束后,将上述混合溶液B静置15min-60min,并产生分层;

S05:将分层后的混合溶液B中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S06:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、水洗及有机溶剂洗涤,得到固体物质;

S07:将固体物质干燥,得到Ag/AgCl/La。

上述制备Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的方法为浸渍法。在浸渍法制备
Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的过程中,通过控制AgNO3与NaCl反应所生成的
AgCl的含量来控制Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂中AgCl和La(OH)3的质量比例。
同时在浸渍法制备Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂时,浸渍反应时间为30min-180min,
优选为45min-150min,更优选为60min-120min。其中,该浸渍反应时间包括磁力搅拌时间和
静置时间,即磁力搅拌时间为15min-120min,静置时间为15min-60min;优选地,磁力搅拌
时间为15min-100min,静置时间为30min-50min;更优选地,磁力搅拌时间为30min-60min,
静置时间为30min-60min;最优选地,磁力搅拌时间为30min,静置时间为30min。

静置之后得到的反应产物经过离心分离、过滤、水洗及有机溶剂洗涤,得到固体物质。
其中,本发明对离心分离、过滤、水洗及有机溶剂洗涤没有限制,采用本领域技术人员熟知
的技术方案即可。在本发明的实施例中,水洗时所用水选取去离子水,水洗次数为1-5次;
有机溶剂洗涤时所选溶剂优选为乙醇溶液,有机溶剂洗涤的次数为1-5次。经洗涤后的固体
物质在干燥箱中烘干就可得到Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂。本发明不对烘干的参
数,如温度、时间及方法等进行特殊限制,采用本领域技术人员熟知的技术方案即可。在
本发明中,固体物质烘干时的温度优选为50℃-100℃,更优选地,烘干温度为60℃-90℃,
最优选地,烘干温度为60℃。

通过对上述方法制备的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行XRD、TEM和UV-Vis
DRS表征,可得知Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂具有以下特性:

(1)对质量比为20%、50%和100%的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行XRD
分析(如图6、7和8所示),证实在Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂中同时存在AgCl
和La(OH)3,且AgCl和La(OH)3的晶型结构完整、稳定。

(2)对质量比为50%的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM分析(如图9
所示),证实本发明实施例制备的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的形态为AgCl颗粒
负载在La(OH)3纳米棒上,AgCl颗粒的粒径为0.5μm-1μm,La(OH)3纳米棒的长度为
1500nm-2000nm,直径为8nm-10nm。

(3)对质量比为20%、50%和100%的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-Vis
DRS分析(如图10所示),测试其光响应范围,证明Ag/AgCl的引入能够加强La(OH)3从
紫外-可见-红外区域对光的吸收。

本发明还对Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的催化性能进行了测试,测试的目的
是为了通过计算NOx的去除率来判断Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的催化活性。测
试条件为:在相对湿度40%-80%;氧气含量为15%-25%的条件下;NOx气流的流量为2.4
L/min-4.0L/min;NOx的初始浓度为500μg/kg-600μg/kg;测试的具体过程为:

(1)将0.2g实施例制备的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂置于玻璃圆盘上;

(2)在反应器四周安装四个小风扇,以排除反应中温度的影响;

(3)在黑暗条件下,当NOx浓度达到平衡时,用150W的卤钨灯照射Ag/AgCl/La半
导体异质结光催化剂30min;后关灯,等NOx的浓度再次回到初始浓度且平衡后,再次开
灯,光照30min。

在本发明中,NOx选用一氧化氮(NO),且催化性能测试过程的条件为:相对湿度60%;
氧气含量为21%;NO气流的流量为2.4L/min;NO的初始浓度为550μg/kg;卤钨灯照射前用
420nm的截止滤光片滤除紫外光。

通过上述性能测试方法测试质量比为20%、50%和100%的Ag/AgCl/La半导体异质结
光催化剂在可见光条件下对NO的去除可以得出如下结论:

(1)质量比为20%、50%和100%的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂对NO的去
除率为48%-55%(如图11所示),要高于纯相La(OH)3对NO的去除率,去除率的计算公式
为η(%)=(1-C/C0)×100%,C0为初始NO浓度,C为光照30min后NO的瞬时浓度。

(2)羟基自由基(·OH)是Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂在可见光条件下去除
NO的最主要去除自由基(如图12和13所示)。

(3)Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂能够稳定地去除NO(如图14所示)。

在本发明提供的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法中,所用的棒状
La(OH)3的制备方法为:

(1)将可溶性镧盐和碱性化合物在水中混合,搅拌均匀,得到混合溶液;

(2)将上述混合溶液置于水热釜中进行水热反应;

(3)上述反应结束后,将水热釜冷却并取出其中的反应产物;

(4)将上述反应产物离心分离、过滤、水洗及有机溶剂洗涤,得到固体物质;

(5)将固体物质进行干燥,得到La(OH)3。

在上述制备方法中,可溶性镧盐选用氯化镧、醋酸镧、硫酸镧和硝酸镧中的一种或
几种,本发明对氯化镧、醋酸镧、硫酸镧和硝酸镧的类别没有特殊限制,如可以采用无
水氯化镧、无水醋酸镧、一水合醋酸镧、1.5水合醋酸镧、无水硫酸镧或六水合硝酸镧等。在
本发明的实施例中采用的可溶性镧盐为六水合硝酸镧。本发明所选可溶性镧盐中镧元素的摩
尔浓度为9.0×10-3mol/L-4.2×10-2mol/L,优选的为9.6×10-3mol/L-5.0×10-2mol/L,更优选的为
1.0×10-2mol/L-5×10-2mol/L。本发明所选碱性化合物为氨水,氨水的质量浓度可以为0.1mol/L
-3.0mol/L,优选的为0.5mol/L-2.5mol/L,更优选的为1.0mol/L-2.0mol/L。本发明对所述可
溶性镧盐水溶液中的溶剂水没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的水即可,如可以采
用去离子水。

本发明不对可溶性镧盐和碱性化合物在水中搅拌的参数进行限制,该参数为时间、
温度等。由于La(OH)3的形貌与水热反应的温度有关,且棒状的La(OH)3更有利于提高
Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的光催化性能,因此,在本发明提供的实施例中,可
溶性镧盐和碱性化合物在水中混合搅拌的时间为0min-40min,水热反应的温度为130℃
-220℃,水热反应时间为8h。优选地,搅拌时间为23min-30min,水热反应的温度为150℃
-210℃;最优选的,搅拌时间为30min,水热反应的温度为180℃。

本发明水热反应后的冷却方法没有限制,可以采用本领域技术人员熟知的技术方案即
可。本发明对离心分离、过滤、水洗及有机溶剂洗涤没有限制,采用本领域技术人员熟知的
技术方案即可。在本发明的实施例中,水洗时所用水选取去离子水,水洗次数为1-5次;有
机溶剂洗涤时所选溶剂优选为乙醇溶液,有机溶剂洗涤的次数为1-5次。同样,本发明不对
烘干的参数,如温度、时间及方法等进行特殊限制,采用本领域技术人员熟知的技术方案
即可。在本发明中,固体物质烘干时的温度优选为50℃-100℃,更优选地,烘干温度为60℃
-90℃,最优选地,烘干温度为60℃。

通过对上述方法制备的La(OH)3进行XRD和TEM表征,可得知La(OH)3具有以下特
性:

(1)对水热反应温度为150℃、180℃和210℃条件下制备的La(OH)3进行XRD分析(如
图6、7和8所示),证实所制备的La(OH)3具有稳定和完整的晶型结构。

(2)对水热反应温度为150℃、180℃和210℃条件下制备的La(OH)3进行TEM分析(如
图2、3和4所示),证实本发明实施例制备的La(OH)3的形态为棒状的La(OH)3,且La(OH)3
纳米棒形貌均匀,La(OH)3的长度为30nm-2000nm,直径为5nm-30nm。

本发明还对La(OH)3的催化性能进行了测试,测试的目的是为了通过计算NOx的去
除率来判断La(OH)3的催化活性。测试条件为:在相对湿度40%-80%;氧气含量为15%-25%
的条件下;NOx气流的流量为2.4L/min-4.0L/min;NOx的初始浓度为500μg/kg-600μg/kg;
测试的具体过程为:

(1)将0.2g实施例制备的La(OH)3置于玻璃圆盘上;

(2)在反应器四周安装四个小风扇,以排除反应中温度的影响;

(3)在黑暗条件下,当NOx浓度达到平衡时,用6W的紫外灯照射La(OH)330min;后
关灯,等NOx的浓度再次回到初始浓度且平衡后,再次开灯,光照30min。

在本发明中,NOx选用NO,且催化性能测试过程的条件为:相对湿度60%;氧气含量
为21%;NO气流的流量为2.4L/min;NO的初始浓度为550μg/kg。

通过上述性能测试方法测试水热反应温度为150℃、180℃和210℃条件下制备的
La(OH)3在紫外光条件下对NO的去除可以得出如下结论:

水热反应温度为150℃、180℃和210℃条件下制备的La(OH)3对NO的去除率为26%-40%
(如图5所示),这说明本发明实施例提供的La(OH)3具有较高的紫外光催化活性。去除率的
计算公式为η(%)=(1-C/C0)×100%,Co为初始NO浓度,C为光照30min后NO的瞬时浓
度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案,并使本发明实施
例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合具体实施例对本发明提供的
Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法作进一步详细的说明,但不能将它们理解
为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将1.083g六水合硝酸镧溶解于50mL去离子水中,向其中加入20mL浓度为1.0mol/L
的浓氨水,搅拌30min后,将得到的混合溶液置于水热釜中,水热反应温度为150℃,水热
反应时间为8h。反应结束后,冷却,取出反应产物,将反应产物离心、过滤、3次水洗和1
次乙醇洗,然后在60℃下烘干得到的固体,得到La(OH)3。

对所制备的La(OH)3进行XRD分析可以得知本实施例制备的La(OH)3具有稳定和完整
的晶体结构;对所制备的La(OH)3进行TEM扫描分析可以得知La(OH)3为纳米棒结构且形貌
均匀,纳米棒的长度为1500nm-2000nm,直径为25nm-30nm。

本发明还对所制备的La(OH)3的光催化活性进行了测试,具体过程为:在相对湿度为
60%,氧气含量为21%,NO气流的流量为2.4L/min;NO的初始浓度为550μg/kg的条件下,
将0.2g本实施例制备的La(OH)3置于玻璃圆盘上;在反应器四周安装四个小风扇,以排除反
应中温度的影响;在黑暗条件下,当NO浓度达到平衡时,用6W的紫外灯照射La(OH)330min;
后关灯,等NO的浓度再次回到初始浓度且平衡后,再次开灯,光照30min。通过计算得到
本发明实施例制备的La(OH)3对NO的去除率为26%。

实施例2

将1.083g六水合硝酸镧溶解于50mL去离子水中,向其中加入20mL浓度为1.0mol/L
的浓氨水,搅拌30min后,将得到的混合溶液置于水热釜中,水热反应温度为180℃,水热
反应时间为8h。反应结束后,冷却,取出反应产物,将反应产物离心、过滤、3次水洗和1
次乙醇洗,然后在60℃下烘干得到的固体,得到La(OH)3。

对所制备的La(OH)3进行XRD分析可以得知本实施例制备的La(OH)3具有稳定和完整
的晶体结构;对所制备的La(OH)3进行TEM扫描分析可以得知La(OH)3为纳米棒结构且形貌
均匀,纳米棒的长度为1500nm-2000nm,直径为8nm-10nm。

本发明还对所制备的La(OH)3的光催化活性进行了测试,具体过程同实施例1,此处不
再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的La(OH)3对NO的去除率为46%。

实施例3

将1.083g六水合硝酸镧溶解于50mL去离子水中,向其中加入20mL浓度为1.0mol/L
的浓氨水,搅拌30min后,将得到的混合溶液置于水热釜中,水热反应温度为210℃,水热
反应时间为8h。反应结束后,冷却,取出反应产物,将反应产物离心、过滤、3次水洗和1
次乙醇洗,然后在60℃下烘干得到的固体,得到La(OH)3。

对所制备的La(OH)3进行XRD分析可以得知本实施例制备的La(OH)3具有稳定和完整
的晶体结构;对所制备的La(OH)3进行TEM扫描分析可以得知La(OH)3为纳米棒结构且形貌
不是很均匀,纳米棒的长度为30nm-160nm,直径为5nm-15nm。

本发明还对所制备的La(OH)3的光催化活性进行了测试,具体过程同实施例1,此处不
再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的La(OH)3对NO的去除率为40%。

实施例4

S401:将0.54g实施例2制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.128gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.044gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为20%;

S402:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A4;

S403:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A4中,继续磁力搅拌30min,并反应形
成混合溶液B4;

S404:上述反应结束后,将上述混合溶液B4静置30min,并产生明显的分层;

S405:将分层后的混合溶液B4中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S406:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、3次水洗和1次乙醇洗,得到固体物质;

S407:将固体物质在60℃的温度下干燥,得到20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的20%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒上,
且AgCl纳米颗粒的直径为0.6μm,La(OH)3纳米棒的长度1500nm,直径为8nm。本发明实
施例对20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范围,
证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光的吸
收。

本发明实施例还对所制备的质量比为20%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程为:在相对湿度为60%,氧气含量为21%,NO气流的流量为
2.4L/min;NO的初始浓度为550μg/kg的条件下,将0.2g本实施例制备的质量比为20%的
Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂置于玻璃圆盘上;在反应器四周安装四个小风扇;在黑暗
条件下,用420nm的截止滤光片滤除紫外光,当NO浓度达到平衡时,用150W的卤钨灯照
射Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂30min;后关灯,等NO的浓度再次回到初始浓度且平
衡后,再次开灯,光照30min。通过计算得到本发明实施例制备的质量比为20%的Ag/AgCl/La
光催化剂对NO的去除率为50%。

实施例5

S501:将0.54g实施例2制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.312gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.107gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为50%;

S502:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A5;

S503:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A5中,继续磁力搅拌30min,并反应形
成混合溶液B5;

S504:上述反应结束后,将上述混合溶液B5静置30min,并产生明显的分层;

S505:将分层后的混合溶液B5中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S506:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、3次水洗和1次乙醇洗,得到固体物质;

S507:将固体物质在60℃的温度下干燥,得到50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的50%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒上,
且AgCl纳米颗粒的直径为0.8μm,La(OH)3纳米棒的长度2000nm,直径为10nm。本发明实
施例对50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范围,
证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光的吸
收。

本发明实施例还对所制备的质量比为50%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为50%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为55%。

实施例6

S601:将0.54g实施例2制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.635gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.219gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为100%;

S602:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A6;

S603:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A6中,继续磁力搅拌30min,并反应形
成混合溶液B6;

S604:上述反应结束后,将上述混合溶液B6静置30min,并产生明显的分层;

S605:将分层后的混合溶液B6中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S606:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、3次水洗和1次乙醇洗,得到固体物质;

S607:将固体物质在60℃的温度下干燥,得到100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的100%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒
上,且AgCl纳米颗粒的直径为0.9μm,La(OH)3纳米棒的长度1800nm,直径为9nm。本发
明实施例对100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应
范围,证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对
光的吸收。

本发明实施例还对所制备的质量比为100%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为100%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为48%。

实施例7

S701:将0.54g实施例2制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.128gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.044gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为20%;

S702:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A7;

S703:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A7中,继续磁力搅拌15min,并反应形
成混合溶液B7;

S704:上述反应结束后,将上述混合溶液B7静置15min,并产生明显的分层;

S705:将分层后的混合溶液B7中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S706:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、1次水洗和1次乙醇洗,得到固体物质;

S707:将固体物质在50℃的温度下干燥,得到20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的20%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒上,
且AgCl纳米颗粒的直径为0.7μm,La(OH)3纳米棒的长度2000nm,直径为8nm。本发明实
施例对20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范围,
证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光的吸
收。

本发明实施例还对所制备的质量比为20%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为20%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为49%。

实施例8

S801:将0.54g实施例2制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.312gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.107gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为50%;

S802:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A8;

S803:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A8中,继续磁力搅拌120min,并反应形
成混合溶液B8;

S804:上述反应结束后,将上述混合溶液B8静置60min,并产生明显的分层;

S805:将分层后的混合溶液B8中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S806:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、5次水洗和5次乙醇洗,得到固体物质;

S807:将固体物质在100℃的温度下干燥,得到50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的50%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒上,
且AgCl纳米颗粒的直径为0.5μm,La(OH)3纳米棒的长度1600nm,直径为8nm。本发明实
施例对50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范围,
证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光的吸
收。

本发明实施例还对所制备的质量比为50%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为50%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为52%。

实施例9

S901:将0.54g实施例2制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.635gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.219gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为100%;

S902:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A9;

S903:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A9中,继续磁力搅拌90min,并反应形
成混合溶液B9;

S904:上述反应结束后,将上述混合溶液B9静置40min,并产生明显的分层;

S905:将分层后的混合溶液B9中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S906:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、2次水洗和3次乙醇洗,得到固体物质;

S907:将固体物质在80℃的温度下干燥,得到100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的100%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒
上,且AgCl纳米颗粒的直径为0.8μm,La(OH)3纳米棒的长度1800nm,直径为8nm。本发
明实施例对100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应
范围,证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对
光的吸收。

本发明实施例还对所制备的质量比为100%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为100%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为48%。

实施例10

S1001:将0.54g实施例1制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.128gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.044gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为20%;

S1002:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A10;

S1003:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A10中,继续磁力搅拌30min,并反应
形成混合溶液B10;

S1004:上述反应结束后,将上述混合溶液B10静置30min,并产生明显的分层;

S1005:将分层后的混合溶液B10中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S1006:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、3次水洗和1次乙醇洗,得到固体物质;

S1007:将固体物质在60℃的温度下干燥,得到20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的20%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒上,
且AgCl纳米颗粒的直径为0.7μm,La(OH)3纳米棒的长度1500μm,直径为25nm。本发明实
施例对20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范围,
证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光的吸
收。

本发明实施例还对所制备的质量比为20%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为20%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为50%。

实施例11

S1101:将0.54g实施例1制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.312gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.107gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为50%;

S1102:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A11;

S1103:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A11中,继续磁力搅拌30min,并反应形
成混合溶液B11;

S1104:上述反应结束后,将上述混合溶液B11静置30min,并产生明显的分层;

S1105:将分层后的混合溶液B11中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S1106:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、3次水洗和1次乙醇洗,得到固体物质;

S1107:将固体物质在60℃的温度下干燥,得到50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的50%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒上,
且AgCl纳米颗粒的直径为0.9μm,La(OH)3纳米棒的长度1800nm,直径为28nm。本发明实
施例对50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范围,
证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光的吸
收。

本发明实施例还对所制备的质量比为50%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为50%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为51%。

实施例12

S1201:将0.54g实施例1制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.635gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.219gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为100%;

S1202:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A12;

S1203:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A12中,继续磁力搅拌30min,并反应
形成混合溶液B12;

S1204:上述反应结束后,将上述混合溶液B12静置30min,并产生明显的分层;

S1205:将分层后的混合溶液B12中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S1206:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、3次水洗和1次乙醇洗,得到固体物质;

S1207:将固体物质在60℃的温度下干燥,得到100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的100%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒
上,且AgCl纳米颗粒的直径为1μm,La(OH)3纳米棒的长度2000nm,直径为30nm。本发明
实施例对100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范
围,证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光
的吸收。

本发明实施例还对所制备的质量比为100%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为100%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为51%。

实施例13

S1301:将0.54g实施例3制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.128gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.044gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为20%;

S1302:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A13;

S1303:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A13中,继续磁力搅拌15min,并反应
形成混合溶液B13;

S1304:上述反应结束后,将上述混合溶液B13静置15min,并产生明显的分层;

S1305:将分层后的混合溶液B13中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S1306:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、1次水洗和1次乙醇洗,得到固体物质;

S1307:将固体物质在50℃的温度下干燥,得到20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的20%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒上,
且AgCl纳米颗粒的直径为0.7μm,La(OH)3纳米棒的长度30nm,直径为5nm。本发明实施
例对20%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范围,证
明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光的吸收。

本发明实施例还对所制备的质量比为20%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为20%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为49%。

实施例14

S1401:将0.54g实施例3制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.312gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.107gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为50%;

S1402:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A14;

S1403:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A14中,继续磁力搅拌120min,并反应
形成混合溶液B14;

S1404:上述反应结束后,将上述混合溶液B14静置60min,并产生明显的分层;

S1405:将分层后的混合溶液B14中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S1406:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、5次水洗和5次乙醇洗,得到固体物质;

S1407:将固体物质在100℃的温度下干燥,得到50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的50%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒上,
且AgCl纳米颗粒的直径为0.8μm,La(OH)3纳米棒的长度100nm,直径为10nm。本发明实
施例对50%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范围,
证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光的吸
收。

本发明实施例还对所制备的质量比为50%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为50%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为50%。

实施例15

S1501:将0.54g实施例3制备的棒状La(OH)3溶解于50mL去离子水中,超声30min;
将0.635gAgNO3溶解于30mL去离子水中,超声30min;将0.219gNaCl溶解于30mL去离
子水中,超声30min,此时AgNO3和NaCl反应生成的AgCl与棒状La(OH)3的质量比为100%;

S1502:先将AgNO3溶液滴入La(OH)3溶液中,磁力搅拌均匀,形成混合溶液A15;

S1503:再将NaCl溶液逐滴滴入上述混合溶液A15中,继续磁力搅拌90min,并反应
形成混合溶液B15;

S1504:上述反应结束后,将上述混合溶液B15静置40min,并产生明显的分层;

S1505:将分层后的混合溶液B15中的上清溶液倒掉,留取下层浑浊溶液;

S1506:将上述浑浊溶液离心分离、过滤、2次水洗和3次乙醇洗,得到固体物质;

S1507:将固体物质在80℃的温度下干燥,得到100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化
剂。

本发明实施例对制备的100%Ag/AgCl/La进行XRD分析,可以得出,本实施例制备的
100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂同时具有完整和稳定的AgCl与La(OH)3晶型结构。
本发明对得到的100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行TEM扫描分析,可以得出,本
实施例制备的100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂为AgCl颗粒负载在La(OH)3纳米棒
上,且AgCl纳米颗粒的直径为1μm,La(OH)3纳米棒的长度160nm,直径为15nm。本发明
实施例对100%Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂进行UV-VISDRS分析,测试其光响应范
围,证明Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的引入能加强La(OH)3从紫外-可见-红外区域对光
的吸收。

本发明实施例还对所制备的质量比为100%的Ag/AgCl半导体异质结光催化剂的光催化
活性进行了测试,具体过程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的
质量比为100%的Ag/AgCl/La光催化剂对NO的去除率为48%。

实施例16

本发明实施例对实施例2所制备的La(OH)3的光催化活性进行了测试,该测试的具体过
程同实施例4,此处不再赘述。通过计算得到本发明实施例制备的La(OH)3对NO的去除率为
3%。

本发明将实施例1、2和3制备La(OH)3时的水热反应温度,制备得到的La(OH)3的长
度、直径及La(OH)3在紫外光条件下对NO的去除率列于表1,并进行对比。

表1:实施例1、2和3制备La(OH)3时的水热反应温度,制备得到的La(OH)3长度、
直径以及在紫外光条件下对NO的去除率


从表1中可以看出,水热反应温度为180℃时,La(OH)3的比表面积较大,且La(OH)3
在紫外光条件下对NO去除率最高,这说明本发明提供的La(OH)3具有较高的紫外光催化活
性。因此,在制备Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂时使用实施例2制备的La(OH)3能够使
Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂具有更大的比表面积,更好的催化效果。

本发明将实施例4-16制备的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂中AgCl与La(OH)3
的质量比及Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂在可见光条件下对NO的去除率列于表2,并
进行比较。

表2:实施例4-16制备的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂中AgCl与La(OH)3的质
量比及Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂在可见光条件下对NO的去除率


由表2可以看出,水热温度180℃时制备的La(OH)3在可见光条件下对NO的去除率很
低,这说明La(OH)3在可见光条件下基本没有光催化活性;而经过Ag/AgCl与La(OH)3复合
后所形成的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂去除NO的去除率较高,这说明Ag/AgCl/La
半导体异质结光催化剂的催化性能相对于纯相La(OH)3去除NO的性能具有明显的增强效果。
同时实验结果表明,Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂采用实施例2制备的La(OH)3时,且
AgCl与La(OH)3的质量比例为50%时,Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的可见光催化活
性能最好,此时Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂去除NO的去除率能够达到55%。

在本发明中,Ag/AgCl/La作为光催化剂时,等离子体效应促进光的吸收,异质结构有利
于光生电子和空穴的分离和传输,促进反应物和反应产物的扩散传递,具有较高的光催化活
性,且在可见光下可稳定存在。因此,Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂作为一种催化剂能
够应用于空气污染的净化、废水处理、太阳能转化制氢、杀菌或制药等领域。同时,本发明
提供的Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法简单、条件温和、操作简单,利于大规
模生产。

以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的
精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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本发明提供了一种Ag/AgCl/La半导体异质结光催化剂的制备方法,通过将硝酸银和氯化钠作为前聚体和氢氧化镧进行浸渍反应,得到氯化银和氢氧化镧不同质量比的Ag/AgCl/La。本发明提供的制备方法反应条件温和、操作简便,利于大规模的生产。本发明还提供了Ag/AgCl/La作为光催化剂的应用。Ag/AgCl/La作为光催化剂时,等离子体效应和异质结结构有利于光生电子和空穴的分离和传输,促进反应物和反。

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