本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域,涉及一種銅摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法,尤其涉及一種用于處理有機廢水的光催化材料及其制備方法。
背景技術(shù):
當(dāng)前,伴隨工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,人類賴以生存的水資源均受到不同程度的污染,水資源污染已經(jīng)成為世界各國面臨的亟待解決的問題。水中的污染物,特別是有毒有機污染物的存在,不僅造成環(huán)境污染、生態(tài)破壞,而且嚴(yán)重危害人類健康。這些有機污染物包括多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥、環(huán)境干擾素、染料等。
在污染物降解以及能源生產(chǎn)領(lǐng)域中,半導(dǎo)體光催化是最有前景的方法之一。當(dāng)能量大于或等于半導(dǎo)體禁帶寬度的光子照射在光催化劑表面上時就會產(chǎn)生電子-空穴對的分離,這是光催化反應(yīng)的最初的基本步驟。為了尋找高效的光催化劑,大量研究工作都集中在研究光催化活性的影響因素上。摻雜催化劑有利于電子躍遷,在催化劑表面形成自由基而提高催化效率。而提高光催化效果是一項無止境的工作。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種銅摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種銅摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法,包括以下步驟:
在350~450r/s的轉(zhuǎn)速攪拌下,往濃度為0.1~0.4mol/l,體積為30~40ml的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.1~0.4mol/l,體積為30~40ml的氯化銦溶液和濃度為0.2~0.5mol/l,體積為5~10ml的氯化銅的乙醇溶液,滴加完成后繼續(xù)在350~450r/s的轉(zhuǎn)速下攪拌30~45min,形成膠體,加入15~25mmol乙二醇,再攪拌55~65min,最后將整個體系離心分離,用蒸餾水洗滌固體4~5次,在105℃下真空烘干,即可得到銅摻雜磷酸銦光催化劑。
本發(fā)明將銅和磷酸銦摻雜,有利于光生電子的躍遷,避免復(fù)合,有利于提高催化效率。
具體實施方式
實施例1
一種銅摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法,包括以下步驟:
在350r/s的轉(zhuǎn)速攪拌下,往濃度為0.1mol/l,體積為40ml的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.4mol/l,體積為30ml的氯化銦溶液和濃度為0.2mol/l,體積為10ml的氯化銅的乙醇溶液,滴加完成后繼續(xù)在350/s的轉(zhuǎn)速下攪拌45min,形成膠體,加入15mmol乙二醇,再攪拌55min,最后將整個體系離心分離,用蒸餾水洗滌固體4次,在105℃下真空烘干,即可得到銅摻雜磷酸銦光催化劑。
取1g銅摻雜磷酸銦光催化劑加入到裝有100ml濃度為30mg/l的酸性大紅溶液中,在300w碘鎢燈照射下,反應(yīng)60min,脫色率為97.2%。相同質(zhì)量的磷酸銦在相同的條件下的脫色率僅為73.2%。相比之下,本發(fā)明的降解速度有很大提高。
實施例2
一種銅摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法,包括以下步驟:
在400r/s的轉(zhuǎn)速攪拌下,往濃度為0.3mol/l,體積為35ml的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.3mol/l,體積為35ml的氯化銦溶液和濃度為0.45mol/l,體積為8ml的氯化銅的乙醇溶液,滴加完成后繼續(xù)在400r/s的轉(zhuǎn)速下攪拌37min,形成膠體,加入20mmol乙二醇,再攪拌60min,最后將整個體系離心分離,用蒸餾水洗滌固體4次,在105℃下真空烘干,即可得到銅摻雜磷酸銦光催化劑。
取1g銅摻雜磷酸銦光催化劑加入到裝有100ml濃度為30mg/l的亞甲基藍溶液中,在300w碘鎢燈照射下,反應(yīng)60min,脫色率為96.3%。
實施例3
一種銅摻雜磷酸銦光催化劑的制備方法,包括以下步驟:
在450r/s的轉(zhuǎn)速攪拌下,往濃度為0.4mol/l,體積為30ml的磷酸銨溶液中同時滴加濃度為0.1mol/l,體積為40ml的氯化銦溶液和濃度為0.5mol/l,體積為5ml的氯化銅的乙醇溶液,滴加完成后繼續(xù)在450r/s的轉(zhuǎn)速下攪拌30min,形成膠體,加入25mmol乙二醇,再攪拌65min,最后將整個體系離心分離,用蒸餾水洗滌固體5次,在105℃下真空烘干,即可得到銅摻雜磷酸銦光催化劑。
取1g銅摻雜磷酸銦光催化劑加入到裝有100ml濃度為30mg/l的羅丹明b溶液中,在300w碘鎢燈照射下,反應(yīng)60min,脫色率為95.3%。