可见光活性的Ag/AgCl/TiO₂纳米管阵列等离子体光催化剂及其制备方法

摘要

一种可见光活性的Ag/AgCl/TiO2纳米管阵列等离子体光催化剂及其制备方法。该光催化剂中TiO2纳米管孔径为90-120nm，管壁厚为10-20nm，管长为500-600nm，TiO2纳米管内Ag/AgCl的粒径为10-30nm。制备方法是先将金属钛片在氟化钠和磷酸溶液中阳极氧化，在钛片表面生成非晶态TiO2纳米管阵列，再将其煅烧，使非晶态相转化为锐钛矿相。然后将锐钛矿TiO2纳米管阵列依次浸泡于HCl和AgNO3溶液中，使AgCl纳米颗粒沉积在TiO2纳米管管壁上，生成AgCl/TiO2纳米管阵列，再用紫外光照射AgCl/TiO2纳米管阵列，使AgCl颗粒表面的部分Ag+还原为金属银，即得Ag/AgCl/TiO2纳米管阵列。所获得的光催化剂可见光光催化活性高。本方法制备成本低、环境友好、操作简单。该发明方法还可以用于制备其它Ag/卤化银/TiO2纳米管阵列等离子体光催化剂。

主权项

一种具有可见光活性的等离子体光催化剂，其特征在于该光催化剂为Ag/AgCl/TiO2纳米管阵列等离子体光催化剂，催化剂中TiO2纳米管孔径为90-120nm，管壁厚为10-20nm，管长为500-600nm，TiO2纳米管内Ag/AgCl的粒径为10-30nm；该光催化剂按下述方法制得，先依次在HCl和AgNO3溶液中浸泡阳极氧化生成的TiO2纳米管阵列，使AgCl纳米颗粒沉积在TiO2纳米管管壁上，生成AgCl/TiO2纳米管阵列，再用紫外光照射使AgCl纳米颗粒表面的部分Ag+还原成金属银，即得Ag/AgCl/TiO2纳米管阵列等离子体光催化剂，方法步骤依次为：第1、以铂片为阴极，钛片为阳极，以氟化钠和磷酸溶液为电解液，外加电压阳极氧化钛片，在钛片表面生成非晶态TiO2纳米管阵列；第2、将非晶态TiO2纳米管阵列置入马弗炉中煅烧，生成锐钛矿相TiO2纳米管阵列；第3、将锐钛矿相TiO2纳米管阵列先浸泡在HCl溶液中，取出后再浸泡在AgNO3溶液中，产生的纳米AgCl颗粒沉积在TiO2纳米管管壁上，再取出后室温干燥，即得AgCl/TiO2阵列；第4、用紫外光照射AgCl/TiO2阵列，AgCl纳米颗粒表面的部分Ag+被还原成金属银，即得Ag/AgCl/TiO2纳米管阵列等离子体光催化剂。