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CN108940324A - 一种具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料及其制备方法 Download PDF

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CN108940324A
CN108940324A CN201810804687.2A CN201810804687A CN108940324A CN 108940324 A CN108940324 A CN 108940324A CN 201810804687 A CN201810804687 A CN 201810804687A CN 108940324 A CN108940324 A CN 108940324A
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walled carbon
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photocatalytic
nanocomposite
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张锋
雷霁
王辉
裴霏
王伟
胡月桥
罗小林
冯国栋
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Baoji University of Arts and Sciences
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Baoji University of Arts and Sciences
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Abstract

本发明公开了具有光催化性的多壁碳纳米管‑Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法。该制备方法是将多壁碳纳米管‑AgCl纳米复合物均匀分散于有机溶剂中，在高温下反应随后冷却至室温，产物离心分离，洗涤、离心、分散并干燥后，得到多壁碳纳米管‑Ag@AgCl纳米复合物。该方法处理过程简单、过程可控、成本低廉，得到的多壁碳纳米管‑Ag@AgCl复合纳米材料，材料形貌规整，具有良好的光催化性能。

Description

一种具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料及 其制备方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体而言，涉及一种具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合材料的制备方法。
背景技术
随着经济、人口的持续增长以及工农业的快速发展，高污染、高耗水、高能耗产业呈快速发展趋势，水体污染物排放总量也逐年增加。全国污染源普查结果显示，目前我国废水的排放总量已达到2091亿吨，工业生产污染、居民生活污染、农业种植和养殖污染相互交错，导致大量有毒有害、难降解污染物被排放进入水体中，对人类产生日益严峻的危害。其中，染料废水具有有机物含量高、成分复杂、色度深、难降解等特点，并且累积在环境中的染料污染物在微生物的作用下能够产生芳香胺类中间产物，具有强烈的“三致”作用和其他潜在的环境风险。传统的处理方法如微生物处理、化学混凝沉淀、吸附、膜技术等工艺对于染料污染物的矿化能力差，而且容易引起二次污染等问题。因而，开发高效、低能耗、使用范围广和有深度氧化能力的化学污染物清除技术一直是环保技术追求的目标。
光催化氧化法(Photocatalytic Oxidation)是一种高级氧化技术，反应原理为借助光催化剂的价带电子跃迁产生光生电子和空穴，将催化剂表面的溶解氧、水、氢氧根离子等转化为强氧化性自由基，从而有效氧化水中难降解有机污染物。该方法具有催化材料廉价易得、操控简便，运行经济成本低、可在室温条件下发生反应、具有利用太阳光的潜质、不易产生二次污染等特点，是一种新兴、节能、高效的污染治理技术，迅速成为水处理技术领域的研究热点，具有十分广阔的应用前景。
光催化过程中的关键因素是光催化剂，而制约光催化剂效率的瓶颈是光生电子和空穴的迅速复合、回收困难和难以循环利用，所以抑制光生电子和空穴的复合、解决光催化剂难以循环回收利用是光催化应用的首要问题。
目前光催化材料的研究逐渐从以TiO2，等利用太阳光中近紫外线为主的全波长光催化材料向可见光催化材料方向深入。近年来，具有表面等离子体共振效应的光催化材料引起了研究者的广泛关注。2007年日本科学家Awazu等首次设计具有等离子共振效应的光催化材料，该催化剂的有效性已被后续研究者加以证实。尤其是以Ag@AgCl类为代表的等离子体复合光催化剂，在光解水制氢、降解有机污染物和还原固定CO2成O2等方面已被证明有广阔的应用前景。可见光材料可以响应可见光，具有可见光催化氧化处理有机污染物的能力，但单一的半导体光催化材料存在量子效率过低的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光催化性能优良，制备过程简单可控的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法。
为了实现本发明的上述技术目的，通过大量试验研究并不懈努力，最终获得了如下技术方案：一种具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，将多壁碳纳米管-AgCl纳米复合物均匀分散于有机溶剂中，在高温下反应随后冷却至室温，产物离心分离，洗涤、离心、分散并干燥后，得到多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合物。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，所述有机溶剂为乙二醇、水合肼、羟胺或联氨。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，所述多壁碳纳米管-AgCl纳米复合物与所述有机溶剂的质量比为1：(220-440)。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，所述高温反应是在150-180℃下恒温反应1-2h。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，所述高温反应是在160℃下恒温反应1h。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，所述多壁碳纳米管-AgCl纳米复合物按照如下步骤制备：
(1)向硝酸银溶液中加入多壁碳纳米管材料，所述多壁碳纳米管与所述硝酸银的质量比为1：(2-2.5)，搅拌均匀后，加入盐酸，其中HCl与硝酸银的质量比为1：(3000-5000)，之后室温反应；
(2)将步骤(1)得到的反应液离心分离，经洗涤、离心、分散并干燥，得到多壁碳纳米管-AgCl复合物。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，步骤(1)中所述硝酸银浓度为0.005-0.03mol/L。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，所述硝酸银浓度为0.02mol/L。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其中，步骤(1)硝酸银溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，其中聚乙烯吡咯烷酮与硝酸银的质量比为1：(50-70)，室温下剧烈搅拌至均匀分散后再加入多壁碳纳米管材料。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，步骤(1)中加入的盐酸浓度为0.2-0.6mmol/L，加入速度为3-8mL/h。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，步骤(1)中加入的盐酸浓度为0.4mmol/L，加入速度为6mL/h。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，步骤(1)中在20-30℃下反应1.5-3h。
优选地，如上所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料的制备方法，上述涉及的反应液离心分离、洗涤、离心、分散并干燥过程是将反应液在5000-7000r/min的速度下离心分离3-6min，得到的沉淀用超纯水和乙醇混合液洗涤至少3次后重复离心操作，沉淀加入乙醇后用超声波清洗器分散，最后将液体在20℃-25℃的真空干燥箱中烘干。
本发明相对于现有技术，具有如下技术效果：
(1)本发明制备得到的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料，利用Ag@AgCl能够借助等离子激元效应、空穴-电子对之间的形成-分离机制进行光催化降解，而多壁碳纳米管则可利用表面自带官能团达到离子交换、静电吸附的效果，两者协同作用下降解染料废水中有机物质，极大提高对染料废水的降解效率；
(2)本发明方法制备得到的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合材料不但在可见光照射条件下，光催化活性高，同时在无光条件下即对有机污染物具有显著的降解效果；
(3)本发明方法中多壁碳纳米管表面附着的Ag@AgCl复合体均匀地沉积在多壁碳纳米管上，整体形貌完整，不存在团聚等表面形貌；
(4)本发明方法得到的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合材料，不但载流子生命周期得到延长，同时回收方便，可循环使用；
(5)本发明处理过程简单、过程可控、成本低廉，绿色无染物，可大规模生产。
附图说明
图1为本发明实施例1所得产物的XRD图；
图2为本发明实施例1所得产物的SEM图；
图3为本发明实施例1所用原料多壁碳纳米管的SEM图；
图4为本发明实施例1所得多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料对甲基橙的降解效果图；
图5为本发明对比例1所得产物的XRD图；
图6为本发明对比例2所得产物的XRD图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的保护范围。另外，实施例中未注明具体技术操作步骤或条件者，均按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明在引入多壁碳纳米管材料的基础上先采用沉淀法制备AgCl，使其均匀沉积在多壁碳纳米管材料上，形成多壁碳纳米管-AgCl复合物，再在高温、有机溶剂和多壁碳纳米管-AgCl复合物共同作用下，将部分AgCl解离为Ag+，再和吸附在多壁碳纳米管上的Ag+一起被转化为Ag单质，从而形成多壁碳纳米管-Ag@AgCl的三元复合纳米材料。
实施例1多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料制备：
步骤1：向预先均匀分散有0.001g聚乙烯吡咯烷酮(K30)的0.02mol/L 20mL硝酸银溶液加入如图3所示30mg多壁碳纳米管材料，继续搅拌保持整个体系均一分散。这里的聚乙烯吡咯烷酮(K30)分散一般采用强力机械搅拌，时间7h以上，而在加入多壁碳纳米管材料后，则改为磁力搅拌，并配合间歇超声波辅助分散；
步骤2：用医用注射泵向上一步分散均匀的体系里面以r＝6mL/h的速度注射0.4mmol/L的盐酸1mL，确保能够以恒定速度向体系中引入Cl-,避免瞬时浓度分布不均匀，导致AgCl生成受阻，注射完毕后在室温条件下反应2h；
步骤3：采用高速离心方式对上步反应液进行固液分离，离心时转速r＝6000r/min，离心时间4min，得到的沉淀分别采用超纯水、乙醇进行洗涤，超纯水和乙醇对沉淀洗涤时至少保证3次以上，再次进行相同的离心操作，最后分散于乙醇中，再在真空20℃-25℃下干燥，得到多壁碳纳米管-AgCl复合物；
步骤4：取得到的多壁碳纳米管-AgCl复合物0.1g置于三口烧瓶中，加入30mL乙二醇，使用集热式恒温加热磁力搅拌器在搅拌条件下，保持160℃油浴反应1h，随后冷却至室温，重复步骤3中的离心、洗涤、离心、干燥过程，各种操作参数条件与步骤(3)一致；
对步骤(4)得到的干燥后沉淀物进行XRD分析，如图1所示，由图1可见，制备得到的试样分别在2θ＝27.8°、32.22°、46.22°、54.81°、57.56°、67.4°、74.5°、76.6°处出现了明显尖锐的特征衍射峰，发现这些衍射峰为立方结构氯化银晶体的(111)型、(200)型、(220)型、(311)型、(222)型、(400)型、(331)型和(420)型晶面的特征衍射峰，2θ＝38.12°(110)型对应的是银单质的特征衍射峰，除了银纳米材料和氯化银纳米材料的特征衍射峰外，没有其它的杂质衍射峰，上述实验结果进一步证明该物质为纯相的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合材料。同时，峰形尖锐，表明结晶完整，这说明在银纳米颗粒和氯化银纳米颗粒的复合过程中，各自晶体结构并没有被破坏。
对产物进行SEM分析，得到如图2所示SEM图像，与图3未经处理的多壁碳纳米管的SEM图对比，发现微晶处理前，多壁碳纳米管分散杂乱无序、多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合材料直径较小、长短不一、相互缠绕，并且可以看出所得产物为一维管状结构，碳纳米管外壁较为光滑，无明显附着物，而从图2可以看出，制备得到的产物依然保持管状结构，证明实验操作对材料本身结构无明显破坏，但是不难看出，碳纳米管外壁上均匀的附着有较小颗粒，为银和氯化银的复合物，且碳纳米管外壁上并未出现粒子团聚现象，说明复合效果良好。
实施例2甲基橙催化降解实验
将实施例1所制备的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合材料进行甲基橙催化降解实验，以测试其光催化活性，具体过程如下：
取50mL浓度为10mg/L的甲基橙溶液放入100mL烧杯中，加入实施例1制备得到的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料0.05g，开启磁力搅拌保证反应过程中材料分散均匀，在避光黑暗的条件下反应1h,中间每次间隔20min取少量溶液经过高速离心、过滤后在463nm处测定吸光度值，随后开启可见光源照射继续反应，每次间隔20min取样按照上述方法测定吸光度值，直到连续测出的吸光度值趋于稳定时停止。将测得的实时数据按照公式η＝﹝(A1-A2)/A2﹞*100％计算催化降解率。
测试结果如图4所示，当形成复合结构之后，该材料不但在暗反应条件下能够直接吸附染料分子，而且在可见光照射下，光催化活性较好，最终降解效率接近55％。而同等实验条件下，加入等量的多壁碳纳米管材料，发现虽然也能使甲基橙溶液浓度下降，但是并不具备光催化活性，对甲基橙降解能力依然不强，仅有5％左右。
经分析得到多壁碳纳米管-Ag@AgCl形成复合结构后，一方面以能够将染料分子吸附至复合材料表面，同时在可见光照射条件下，与材料直接结合的染料分子通过光催化氧化的形式被降解。且形成多壁碳纳米管-Ag@AgCl后材料比表面积、溶液中分散性能均有一定程度提高，最终有助于提升光催化降解效率。
实施例3多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料制备：
步骤1：向预先均匀分散有0.0013g聚乙烯吡咯烷酮(K30)的0.02mol/L 20mL硝酸银溶液加入如图3所示34mg多壁碳纳米管材料，继续搅拌保持整个体系均一分散。这里的聚乙烯吡咯烷酮(K30)分散一般采用强力机械搅拌，时间7h以上，而在加入多壁碳纳米管材料后，则改为磁力搅拌，并配合间歇超声波辅助分散；
步骤2：用医用注射泵向上一步分散均匀的体系里面以r＝6mL/h的速度注射0.4mmol/L的盐酸1.5mL，确保能够以恒定速度向体系中引入Cl-,避免瞬时浓度分布不均匀，导致AgCl生成受阻，注射完毕后在室温条件下反应2h；
步骤3：采用高速离心方式对上步反应液进行固液分离，离心时转速r＝6000r/min，离心时间4min，得到的沉淀分别采用超纯水、乙醇进行洗涤，超纯水和乙醇对沉淀洗涤时至少保证3次以上，再次进行相同的离心操作，最后分散于乙醇溶液中，再在真空20℃-25℃下干燥，得到多壁碳纳米管-AgCl复合物；
步骤4：取得到的多壁碳纳米管-AgCl复合物0.1g置于三口烧瓶中，加入39.4mL乙二醇溶液，使用集热式恒温加热磁力搅拌器在搅拌条件下，保持160℃油浴反应1h，随后冷却至室温，重复步骤3中的离心、洗涤、离心、干燥过程，各种操作参数条件与步骤(3)一致；
对步骤(4)得到的干燥后沉淀物进行XRD分析，制备得到的试样分别在2θ＝27.8°、32.22°、46.22°、54.81°、57.56°、67.4°、74.5°、76.6°处出现了明显尖锐的特征衍射峰，发现这些衍射峰为立方结构氯化银晶体的(111)型、(200)型、(220)型、(311)型、(222)型、(400)型、(331)型和(420)型晶面的特征衍射峰，2θ＝38.12°(110)型对应的是银单质的特征衍射峰，除了银纳米材料和氯化银纳米材料的特征衍射峰外，没有其它的杂质衍射峰，上述实验结果进一步证明该物质为纯相的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合材料。同时，峰形尖锐，表明结晶完整，这说明在银纳米颗粒和氯化银纳米颗粒的复合过程中，各自晶体结构并没有被破坏。
对产物进行SEM分析，所得产物为一维管状结构，碳纳米管外壁较为光滑，无明显附着物，制备得到的产物依然保持管状结构，证明实验操作对材料本身结构无明显破坏，但是不难看出，碳纳米管外壁上均匀的附着有较小颗粒，为银和氯化银的复合物，且碳纳米管外壁上并未出现粒子团聚现象，说明复合效果良好。
实施例4多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合纳米材料制备：
步骤1：向预先均匀分散有0.001g聚乙烯吡咯烷酮(K30)的0.02mol/L 20mL硝酸银溶液加入如图3所示27.2mg多壁碳纳米管材料，继续搅拌保持整个体系均一分散。这里的聚乙烯吡咯烷酮(K30)分散一般采用强力机械搅拌，时间7h以上，而在加入多壁碳纳米管材料后，则改为磁力搅拌，并配合间歇超声波辅助分散；
步骤2：用医用注射泵向上一步分散均匀的体系里面以r＝6mL/h的速度注射0.4mmol/L的盐酸0.95mL，确保能够以恒定速度向体系中引入Cl-,避免瞬时浓度分布不均匀，导致AgCl生成受阻，注射完毕后在室温条件下反应2h；
步骤3：采用高速离心方式对上步反应液进行固液分离，离心时转速r＝6000r/min，离心时间4min，得到的沉淀分别采用超纯水、乙醇进行洗涤，超纯水和乙醇对沉淀洗涤时至少保证3次以上，再次进行相同的离心操作，最后分散于乙醇溶液中，再在真空20℃-25℃下干燥，得到多壁碳纳米管-AgCl复合物；
步骤4：取得到的多壁碳纳米管-AgCl复合物0.1g置于三口烧瓶中，加入19.8mL乙二醇溶液，使用集热式恒温加热磁力搅拌器在搅拌条件下，保持160℃油浴反应1h，随后冷却至室温，重复步骤3中的离心、洗涤、离心、干燥过程，各种操作参数条件与步骤(3)一致；
对步骤(4)得到的干燥后沉淀物进行XRD分析，制备得到的试样分别在2θ＝27.8°、32.22°、46.22°、54.81°、57.56°、67.4°、74.5°、76.6°处出现了明显尖锐的特征衍射峰，发现这些衍射峰为立方结构氯化银晶体的(111)型、(200)型、(220)型、(311)型、(222)型、(400)型、(331)型和(420)型晶面的特征衍射峰，2θ＝38.12°(110)型对应的是银单质的特征衍射峰，除了银纳米材料和氯化银纳米材料的特征衍射峰外，没有其它的杂质衍射峰，上述实验结果进一步证明该物质为纯相的多壁碳纳米管-Ag@AgCl复合材料。同时，峰形尖锐，表明结晶完整，这说明在银纳米颗粒和氯化银纳米颗粒的复合过程中，各自晶体结构并没有被破坏。
对产物进行SEM分析，所得产物为一维管状结构，碳纳米管外壁较为光滑，无明显附着物，制备得到的产物依然保持管状结构，证明实验操作对材料本身结构无明显破坏，但是不难看出，碳纳米管外壁上均匀的附着有较小颗粒，为银和氯化银的复合物，且碳纳米管外壁上并未出现粒子团聚现象，说明复合效果良好
对比例1
步骤1：向预先均匀分散有0.001g聚乙烯吡咯烷酮(K30)的0.02mol/L 20mL硝酸银溶液加入如图3所示30mg多壁碳纳米管材料，继续搅拌保持整个体系均一分散。这里的聚乙烯吡咯烷酮(K30)分散一般采用强力机械搅拌，时间7h以上，而在加入多壁碳纳米管材料后，则改为磁力搅拌，并配合间歇超声波辅助分散；
步骤2：用医用注射泵向上一步分散均匀的体系里面以r＝6mL/h的速度注射0.4mmol/L的盐酸1mL，确保能够以恒定速度向体系中引入Cl-,避免瞬时浓度分布不均匀，导致AgCl生成受阻，注射完毕后在室温条件下反应2h；
步骤3：将上步反应完毕的固液混合物转入光化学反应仪中，加入可见光滤光片，选用功率为350W、λ≥400nm的Xe灯照射，进行光照反应30min；
步骤4：采用高速离心方式对上步反应液进行固液分离，离心时转速r＝6000r/min，离心时间4min，得到的沉淀分别采用超纯水、乙醇进行洗涤，超纯水和乙醇对沉淀洗涤时至少保证3次以上，再次进行相同的离心操作，最后分散于乙醇溶液中，再在真空20℃-25℃下干燥，得到沉淀物。
对步骤(4)得到的沉淀物进行XRD分析，如图5所示，分别在2θ＝27.8°、32.22°、46.22°、54.81°、57.56°、67.4°、74.5°、76.6°处出现了明显尖锐的特征衍射峰，发现这些衍射峰为立方结构氯化银晶体的(111)型、(200)型、(220)型、(311)型、(222)型、(400)型、(331)型和(420)型晶面的特征衍射峰。但2θ＝38.12°(110)型对应的是银单质的特征衍射峰，而该样品在此处并无明显出峰，图5中A、B代表不同功率的Xe灯照射后所得实验结果，其中A代表300w B代表400w，表明该实施方案中光照还原并未能成功将Ag+还原成Ag。而Ag单质缺失会造成该材料不具备光催化活性。
对比例2
步骤1：配制0.1mol/L的硝酸银溶液(100mL)和3mol/L的氨水(10mL)，将其倒入250mL烧杯中使两者混合，得到银氨溶液。称取30mg多壁碳纳米管材料倒入50mL烧杯中，再加入2mL超纯水后用超声波清洗器分散至材料分散均匀，将超声后的材料转移至配置好的银氨溶液中，放在磁力搅拌器上搅拌10min使其分散完全；
步骤2：将上步所得转移至100mL反应釜中，放入电热鼓风干燥箱，从室温经30min上升温度至130℃，之后在130℃下保温3h。反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，将产物转移至离心管中，离心时转速r＝6000r/min，离心时间4min，得到的沉淀分别采用超纯水、乙醇进行洗涤，超纯水和乙醇对沉淀洗涤时至少保证3次以上，再次进行相同的离心操作，最后分散于乙醇溶液中，再在真空20℃-25℃下干燥，得多壁碳纳米管-Ag复合物。
步骤3:将步骤2所得多壁碳纳米管-Ag复合物0.05g材料加入少量超纯水后超声分散均匀，然后放入50mL烧杯中(避光处理)，再加入8.8mL 0.03mol/LFeCl3溶液，用1mol/L的盐酸调节溶液pH至2.5，随后将烧杯放在磁力搅拌器上室温反应2h；
步骤4：采用高速离心方式对上步反应液进行固液分离，离心时转速r＝6000r/min，离心时间4min，得到的沉淀分别采用超纯水、乙醇进行洗涤，超纯水和乙醇对沉淀洗涤时至少保证3次以上，再次进行相同的离心操作，最后分散于乙醇溶液中，再在真空20℃-25℃下干燥，得到沉淀物。
对步骤(4)得到的干燥后沉淀物进行XRD分析，如图6所示，样品分别在2θ＝27.8°、32.22°、46.22°、54.81°、57.56°、67.4°、74.5°、76.6°处出现了明显尖锐的特征衍射峰，发现这些衍射峰为立方结构氯化银晶体的(111)型、(200)型、(220)型、(311)型、(222)型、(400)型、(331)型和(420)型晶面的特征衍射峰，但图中未能明显观察到2θ＝38.12°处(110)型晶面银单质的特征衍射峰，图6中A、B、C代表FeCl3为不同浓度下的实验结果，A为0.01mol/L、B为0.03mol/L、C为0.05mol/L，每个浓度下加入的体积保持不变，总量随加入体系的FeCl3浓度增加而增加，这表明该反应体系条件下，在FeCl3作用下，Ag单质已经完全被转变为AgCl，沉淀物中不含有Ag单质。

Claims (10)

1.一种具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，将多壁碳纳米管-AgCl纳米复合物均匀分散于有机溶剂中，在高温下反应随后冷却至室温，产物离心分离，洗涤、离心、分散并干燥后，得到多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合物。
2.根据权利要求1所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙二醇、水合肼、羟胺或联氨。
3.根据权利要求1所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述多壁碳纳米管-AgCl纳米复合物与所述有机溶剂的质量比为1：(220-440)。
4.根据权利要求1所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述高温反应是在150-180℃下恒温反应1-2h。
5.根据权利要求1所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述多壁碳纳米管-AgCl纳米复合物按照如下步骤制备：
(1)向硝酸银溶液中加入多壁碳纳米管材料，所述多壁碳纳米管与所述硝酸银的质量比为1：(2-2.5)，搅拌均匀后，加入盐酸，其中HCl与硝酸银的质量比为1：(3000-5000)，之后室温反应；
(2)将步骤(1)得到的反应液离心分离，经洗涤、离心、分散并干燥，得到多壁碳纳米管-AgCl复合物。
6.根据权利要求5所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述硝酸银浓度为0.005-0.03mol/L。
7.根据权利要求5所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)硝酸银溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，其中聚乙烯吡咯烷酮与硝酸银的质量比为1：(50-70)，室温下剧烈搅拌至均匀分散后再加入多壁碳纳米管材料。
8.根据权利要求5所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中加入的盐酸浓度为0.2-0.6mmol/L，加入速度为3-8mL/h。
9.根据权利要求7所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中加入的盐酸浓度为0.4mmol/L，加入速度为6mL/h。
10.根据权利要求5所述具有光催化性的多壁碳纳米管-Ag@AgCl纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中在20-30℃下反应1.5-3h。
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