本發(fā)明涉及一種銀/氯化銀復合納米立方體的制備方法，該納米粒子作為光催化劑對重鉻酸鉀、羅丹明b等污染物展現(xiàn)出較高的催化活性和穩(wěn)定性。

背景技術：

隨著工業(yè)技術的迅速發(fā)展，重金屬和有機污染物對環(huán)境和人類的生存影響越來越大，尤其是致癌物重鉻酸根，對人類的健康構成巨大威脅。近些年的研究發(fā)現(xiàn)，有些半導體復合材料可利用光源催化重鉻酸根的降解，然而目前已有的商業(yè)化光催化劑的活性遠遠不能滿足人們的需求。需找一種新型的高效光利用材料越來越受到研究者的重視。

最近的幾年研究發(fā)現(xiàn)，氯化銀的某些晶面，例如{111}晶面、{100}晶面等，對于光催化降解污染物有著非常優(yōu)異的活性，然而氯化銀同時也是光敏感材料，光照下穩(wěn)定性較差，因此提高氯化銀穩(wěn)定性，合成高純度的特定晶面材料逐漸成為光催化研究的熱點。另外，常用的氯化銀材料均一性差，嚴重的限制了其催化活性和對該材料性能的深入了解。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種簡單有效的制備分散均勻并且形貌、尺寸及組成可控的銀/氯化銀復合納米立方體的方法。

解決上述技術問題所采用的技術方案由下述步驟組成：

1、制備氯化銀納米立方體

以蒸餾水為溶劑，將硝酸銀、聚丙烯胺鹽酸鹽、氯化鈉或氯化鉀按摩爾比為1:(6～30):(5～15)混合均勻，用氫氧化鈉水溶液調節(jié)所得混合液的ph值至5～9，在40～80℃下攪拌0.5～2小時，離心，得到氯化銀納米立方體。

2、制備銀/氯化銀復合納米立方體

將步驟1得到的氯化銀納米立方體均勻分散于二甘醇中，在140～160℃下還原0.5～3小時，離心、洗滌、干燥，得到銀/氯化銀復合納米立方體。

上述步驟1中，所述硝酸銀、聚丙烯胺鹽酸鹽、氯化鈉或氯化鉀的摩爾比優(yōu)選為1:10:10。

上述的聚丙烯胺鹽酸鹽的數(shù)均分子量為1000～150000，優(yōu)選聚丙烯胺鹽酸鹽的數(shù)均分子量為5000～150000。

上述步驟1中，優(yōu)選用氫氧化鈉水溶液調節(jié)所得混合液的ph值至8，所述氫氧化鈉水溶液中氫氧化鈉的濃度為0.3～1.0mol/l。

上述步驟1中，進一步優(yōu)選在60℃下攪拌1.5小時。

上述步驟2中，優(yōu)選在150℃下還原1.5小時。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明采用聚丙烯胺鹽酸鹽(pah)為穩(wěn)定劑，在制備氯化銀納米立方體的過程中，pah作為銀離子的穩(wěn)定劑，其中的n與硝酸銀中的ag⁺絡合，使形成氯化銀的反應速率明顯下降，從而得到尺寸與形貌可控的氯化銀納米立方體。

2、本發(fā)明以氯化銀納米立方為載體，同時也作為ag的前驅體，以二甘醇為溶劑和還原劑，直接部分還原ag⁺為單質ag，附著在氯化銀納米立方體上。同時通過控制還原反應時間，可有效控制還原ag的量，從而得到成分可控的銀/氯化銀納米立方體。

3、本發(fā)明不需要較長的反應時間，不需要復雜的ph調控過程，操作簡單，產(chǎn)品產(chǎn)量高、純度高，且均一性好，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

4、本發(fā)明制備的銀/氯化銀納米立方體與商業(yè)化催化劑p25二氧化鈦相比，對重鉻酸鉀、羅丹明b等污染物的光催化降解有著優(yōu)異的活性，在光催化領域具有潛在的應用前景。

附圖說明

圖1是實施例1制備的氯化銀納米立方體的sem圖。

圖2是實施例1制備的銀/氯化銀納米立方體的sem圖。

圖3是實施例1制備的銀/氯化銀納米立方體的tem圖。

圖4是實施例2制備的銀/氯化銀納米立方體的sem圖。

圖5是實施例3制備的銀/氯化銀納米立方體的sem圖。

圖6是實施例4制備的銀/氯化銀納米立方體的sem圖。

圖7是實施例5制備的銀/氯化銀納米立方體的sem圖。

圖8是實施例6制備的銀/氯化銀納米立方體的sem圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不僅限于這些實施例。

實施例1

1、制備氯化銀納米立方體

取0.5ml0.1mol/l的硝酸銀水溶液、1ml0.5mol/l數(shù)均分子量為150000的聚丙烯胺鹽酸鹽水溶液、20ml0.025mol/l的氯化鈉水溶液混合均勻，用0.5mol/l氫氧化鈉水溶液調節(jié)所得混合液的ph值至8，60℃反應1.5小時，離心，得到氯化銀納米立方體(見圖1)。

2、制備銀/氯化銀納米立方體

將步驟1得到的氯化銀納米立方體加入到10ml二甘醇中，超聲分散均勻，在150℃下還原1.5小時，得到銀/氯化銀納米立方體。由圖2和3可見，銀/氯化銀納米立方體的尺寸在120～130nm左右。

實施例2

在實施例1中，20ml0.025mol/l的氯化鈉水溶液用20ml0.025mol/l的氯化鉀水溶液替換，其他步驟與實施例1相同，得到銀/氯化銀納米立方體(見圖4)。

實施例3

在實施例1中，1ml0.5mol/l數(shù)均分子量為150000的聚丙烯胺鹽酸鹽水溶液用1ml0.5mol/l數(shù)均分子量為5000的聚丙烯胺鹽酸鹽水溶液替換，其他步驟與實施例1相同，得到銀/氯化銀納米立方體(見圖5)。

實施例4

在實施例1中，1ml0.5mol/l數(shù)均分子量為150000的聚丙烯胺鹽酸鹽水溶液用3ml0.5mol/l數(shù)均分子量為5000的聚丙烯胺鹽酸鹽水溶液替換，其他步驟與實施例1相同，得到銀/氯化銀納米立方體(見圖6)。

實施例5

在實施例1中，20ml0.025mol/l的氯化鈉水溶液用10ml0.025mol/l的氯化鈉水溶液替換，其他步驟與實施例1相同，得到銀/氯化銀納米立方體(見圖7)。

實施例6

在實施例1的步驟1中，在40℃下反應2小時，其他步驟與實施例1相同，得到銀/氯化銀納米立方體(見圖8)。

發(fā)明人采用實施例1得到的銀/氯化銀納米立方體催化重鉻酸鉀和羅丹明b，具體方法為：

1、重鉻酸鉀的降解

將20mg銀/氯化銀納米立方體加入到20ml10mg/ml的重鉻酸鉀水溶液中，再加入10ml0.01mol/l的乙二胺四乙酸水溶液，混合均勻，用高氯酸調節(jié)混合液的ph至2，然后加入10ml0.02mol/l二苯碳酰二肼的丙酮溶液，該混合液的顏色變成紫色。使用氙燈作為模擬陽光光源，進行光催化實驗，光源距離溶液距離為20cm，反應過程中通過水浴控制溫度為25℃(避免光照升溫對實驗的影響)，通過紫外分光光度儀檢測不同催化時間下，溶液吸光度的變化，即可得出重鉻酸鉀的催化降解速度與降解效率，結果見表1。

2、羅丹明b的降解

將20mg銀/氯化銀納米立方體加入到20ml10mg/ml的羅丹明b水溶液中，其他步驟與重鉻酸鉀的降解步驟相同，結果見表1。

表1重鉻酸鉀和羅丹明b降解效果

由表1可見，以本發(fā)明制備的銀/氯化銀納米立方體為催化劑，其對重鉻酸鉀和羅丹明b均表現(xiàn)出很高的降解效率和很快的降解速度。