一种Ag/ZnO-SnO₂复合纳米催化剂及其生产方法

摘要

本发明公开了一种Ag/ZnO-SnO₂复合纳米催化剂，其特征在于：由下列组份和质量体积比配制而成：ZnO-SnO₂∶2％～6％的AgNO₃溶液＝1∶2。本发明所得到的复合催化剂能够形成一种有效捕获电子的陷阱，使光生载流子被分离，有效抑制光生电子-空穴对的再结合，从而大大提高了催化剂的光催化活性。工艺操作简单、生产周期短，原料易得生产成本低，所需生产设备简单。不需要添加任何表面活性剂，反应在室温下就能进行，易于实现产品的工业化生产。

主权项

一种Ag/ZnO‑SnO₂复合纳米催化剂的生产方法，按下列步骤进行： Ag/ZnO‑SnO₂复合纳米催化剂的制备； ①取市售或自制的ZnO‑SnO₂催化剂置于耐蚀容器中，视为粉末C； ②向盛有粉末C的容器中加入浓度2％～6％的AgNO₃溶液，使粉末C的质量g与AgNO₃溶液的体积mL比为1∶2，得到混合物D； ③迅速对混合物D进行搅拌； ④搅拌5min后，将盛有混合物D的耐蚀容器在100℃下烘0.5h得到复合物粉体E； ⑤将复合物粉体E置于500℃～700℃温度下锻烧60～120min后，制得灰色粉末状的Ag/ZnO‑SnO₂复合纳米催化剂，利用催化剂光催化降解甲基橙实验优化制备工艺方法，所说的优化制备工艺的优化方法，利用Ag/ZnO‑SnO₂复合纳米催化剂光催化降解甲基橙溶液的脱色率作为其光催化性能的指标，通过试验设计开展实验，并结合对实验数据建立BP神经网络模拟模型，寻找出制备具有高催化活性的复合催化剂的工艺生产条件，其具体处理如下：以掺AgNO₃％浓度、煅烧温度和煅烧时间为考察因素，分别以3³全因子试验设计和U₁₂4²×3混合均匀设计设计出工艺参数表格，并根据对应的实验数据表格构成训练集和验证集，以制备产品对甲基橙溶液的光催化降解脱色率DC为目标值，采用BP神经网络建立制备产品关于MO的光催化降解模拟模型，将运行结果对验 证集预测结果的均方误差MSE最小的模型确定为最佳模型，依据最佳BP神经网络模型分析各因素对DC值的影响，确定Ag/ZnO‑SnO₂优化制备条件的AgNO₃％浓度，煅烧温度和时间，找出制备具有高催化活性的复合纳米催化剂的工艺生产条件。