[发明专利]一种氧化锌复合薄膜可见光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种氧化锌复合薄膜可见光催化剂的制备方法，首先采用成核晶化隔离法制备得到三元水滑石M^IIZnAlCO₃-LDHs浆料液，其通式为M_xZn₆Al₂(OH)_16+2xCO₃·4H₂O(其中0＜x＜1；M＝Cu，Co)，然后采用浆料涂敷技术在基片上制备得到了M^IIZnAlCO₃LDHs涂层前驱体，经热分解得到氧化锌复合薄膜，其工艺步骤如下：

用去离子水配制混合盐溶液和混合碱溶液各100ml，量取70～80ml的混合碱溶液与100ml的混合盐溶液迅速同步加入全返混旋转液膜反应器中进行反应，采用成核晶化隔离法，在60～90℃水浴中晶化6～8h，离心洗涤分离，加水超声分散40～60min，得到粒径大小在40～60nm，稳定的M²⁺ZnAlCO₃-LDHs浆液；然后将其涂敷在基片上，15～30℃干燥固化，得到M²⁺ZnAlCO₃-LDHs干涂层；以2～5℃/min升温速率升温烧结，恒温2～4小时，之后程序降温至室温，得到ZnO复合薄膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：M_xZn₆Al₂(OH)_16+2xCO₃·4H₂O通式中：0＜x＜1；M²⁺代表二价金属离子Co²⁺、Cu²⁺中的一种；3＜{[M²⁺]+[Zn²⁺]}/[Al³⁺]≤4。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的混合碱溶液为氢氧化钠和无水碳酸钠的混合溶液，其中[CO₃^2-]/{[M²⁺]+[Zn²⁺]+[Al³⁺]}＝0.67，[OH^-]/{[M²⁺]+[Zn²⁺]+[Al³⁺]}＝2.25；所述的混合盐溶液为二价金属离子M²⁺及Zn²⁺和三价金属离子Al³⁺的混合溶液。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：浆液中M²⁺ZnAlCO₃LDHs含量为2～5％质量百分数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的基片为陶瓷氧化铝基片、石英片、单晶硅片；基片为采用清洗剂超声波清洗后的基片，采用的清洗剂为丙酮、乙醇、去离子水中3种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的烧结温度为450～650℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的氧化锌复合薄膜是由三种化合物组成的混合物；烧结温度≤500℃时，是由过渡金属氧化物、氧化锌和氧化铝组成；烧结温度＞500℃时，是由过渡金属氧化物、氧化锌和锌铝尖晶石组成。