Page 111 - 《精细化工》2020年第8期

第 8 期 王学川，等: 光辅助原位清洁制备 Ag/AgCl 纳米颗粒 ·1609·

等 [12] 通过纤维素还原法合成具有抗菌性和光催化性 12 h，最终获得黑色的 Ag/AgCl 粉末。
–
的 Ag/AgCl 纤维素纸，其氯源是 AlCl 3 ·6H 2 O； 1.2.2 RO 水中 Cl 质量浓度测定
–
KARIMI 等 [13] 利用海藻粗提取物的还原性合成能检 采用莫尔法测定 RO 水中 Cl 质量浓度：配制
2+
测 Hg 的 Ag/AgCl 纳米颗粒，氯源是稀盐酸；SUN 0.01 mol/L 硝酸银水溶液（称取 0.43 g 硝酸银粉末
等 [14] 通过原位离子交换法合成具有良好抗菌性和漂 溶于 250 mL 去离子水中）作为储备液。配制 50 g/L
白性的 Ag/AgCl/CNNS（g-C 3 N 4 纳米片）纳米颗粒， 重铬酸钾标准液（称取 0.5 g 重铬酸钾溶于 10 mL
其氯源是氯化钠。以上方法合成的 Ag/AgCl 纳米粒 去离子水中）备用。
子都具有高效的催化性能，但稀盐酸和氯化铝一类 准确移取 100 mL RO 级水溶液于 250 mL 锥形
的氯源残留会造成环境污染，而且与目标结合时都 瓶中，再向其中加入 2 mL 重铬酸钾储备液，充分振
需要先将 Ag/AgCl 纳米颗粒分离出来，将会造成一 荡后，以 0.01 mol/L 硝酸银标准液滴定至溶液呈微
定量的物料损失 [5,15-16] 。 砖红色为终点。平行测定 4 次，记录消耗硝酸银标
基于此，本文拟利用市政自来水或反渗透水 准液的体积分别为 4.2、4.0、3.9、4.0 mL。其中，
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（RO）中的氯离子，通过光辅助在水溶液中合成 Cl 质量浓度（mg/L）计算式如下：
Ag/AgCl 纳米颗粒，并直接与罗丹明 6G 反应。整个 – C (AgNO ) V (AgNO ) M (Cl )



3
3
反应过程不加入其他化学试剂，可以避免上述方法    Cl  100  1000
的缺陷，以期在形成 Ag/AgCl 纳米颗粒过程中降解 经过计算，RO 级水中 Cl 质量浓度分别为
–
罗丹明 6G。该方法具有清洁的优点，为制备其他纳 14.91、14.20、13.85、14.20 mg/L，平均质量浓度为
米颗粒光催化剂和染料降解方面提供了一种新的 14.29 mg/L。
思路。 1.2.3 Ag/AgCl 纳米颗粒的合成及表征
通过一步光还原法合成 Ag/AgCl 纳米颗粒。取
1 实验部分
1.2.1 节中制备的 40 μL 浓度 0.01 mol/L 的硝酸银储
1.1 试剂与仪器 备液溶解在 10 mL 反渗透水（RO）中，并在 20 W、
硝酸银（AgNO 3，质量分数 99.99%，M w= 169.87， 395 nm 紫外光照射下磁力搅拌 10 min 得到 Ag/AgCl
西北有色金属研究院）、罗丹明 6G（分析纯，阿拉丁 纳米颗粒水溶液。经去离子水浸泡的 0.22 μm 水性
试剂有限公司）；重铬酸钾（分析纯，麦克林试剂公司）； 滤膜过滤上述水溶液，得到 Ag/AgCl 纳米颗粒，并
浓硫酸（质量分数 98%，天津市大陆化学试剂厂）； 在 50 ℃下干燥 4 h，得到的样品用于后续紫外和
本文所使用的反渗透水（RO）和超纯水（UP）均为 XRD 测试。通过莫尔法测量本文所使用 RO 级水中
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+
武汉吉百瑞科技有限责任公司的RO-4型纯水机所制。 的 Cl 质量浓度满足与 Ag 形成 AgCl 颗粒的最佳物
D8 ADVANCE X 射线衍射仪（XRD），德国 质的量比 1∶1。
Bruker 公司；Axis Ultra X 射线光电子能谱仪（XPS）， XRD 测试条件：合成的 Ag/AgCl 纳米颗粒通过
岛津公司；FEI Tecnai G2 F20 S-TWIN 透射电子显 水性滤膜过滤（见图 1），X 射线源为 Cu-K α ，电压
微镜（TEM），美国 FEI 公司；Cary 5000 型紫外- 为 40 kV，电流为 40 mA，扫描范围 20°~85°（2θ），
可见-近红外分光光度计，美国安捷伦公司；FS5 型 扫描速度为 2 (°)/ min。XPS 测试条件：在 X 射线光
荧光光谱仪，英国爱丁堡公司。 电子能谱仪上收集，其单色 Al-K α X 射线源（hv=
1.2 制备方法 1486 eV），Ar 作为离子源。结合能通 C1s 峰（284.6 eV）
1.2.1 沉淀法制备 Ag/AgCl 粉末 进行校准。TEM：以超薄碳膜制样，通过透射电镜
配制 1×10 –2 mol/L 硝酸银水溶液（10 mL 去离 分析样品形貌。测量 DLS 时折射率为 1.33；紫外-
子水中溶解 0.0170 g 硝酸银粉末）作为储备溶液。 可见光光谱测试条件：400~700 nm。荧光光谱测试条
–3
配制 1×10 mol/L 罗丹明 6G 染料溶液（0.0048 g 罗 件：激发波长 345 nm，发射波长 561 nm。
丹明 6G 溶于 10 mL 去离子水）作为储备溶液，室
温下存储在黑暗环境中。
为了比较，通过沉淀法 [17] 制备了 Ag/AgCl。将
0.17 g AgNO 3 溶解在 25 mL 去离子水中，随后，在 20 min
内将 AgNO 3 溶液缓慢滴加到 23 mL 浓度为 40 mmol/L
NaCl 水溶液中，室温下搅拌至黑色颗粒出现。反应

后，通过离心收集产物，并用去离子水洗涤 3 次以 图 1 水性滤膜过滤前后的变化
除去过量的氯化钠。将样品在 70 ℃的空气中干燥 Fig. 1 Change before and after filtration in water-based filter