[发明专利]p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料，其特征在于所述光催化材料以ITO为衬底，在ITO衬底上生长ZnO纳米阵列，然后在ZnO纳米阵列上生长NiO网格结构，构成ZnO/NiO的双层复合结构。

2.一种权利要求1所述p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料的制备方法，其特征在于所述制备方法如下：

一、制备ZnO种子层：

(1)将洗净的ITO衬底悬置在ZnO溶胶凝胶中10-30min，然后匀速提拉使其表面有一层均匀的液体膜，再将其放入电热恒温箱中120-150℃恒温干燥10-30min，最后将得到的种子层放入管式退火炉中150-300℃保温10-30min，如此计为一次提拉；

(2)重复步骤(1)3-12次；

(3)提拉完成后将带有ZnO种子层的ITO保存备用；

二、制备ZnO纳米阵列：

将等摩尔浓度的乙酸锌和六次甲基四胺的混合水溶液倒入反应釜的聚四氟乙烯内衬中，将步骤一中制备的带有种子层的ITO衬底生长面向下放入反应釜中，密封反应釜并放入恒温加热干燥箱中，在70～100℃下保温2～6小时；降至室温，将长有ZnO纳米柱阵列的ITO衬底取出，用去离子水冲洗，在空气中自然干燥，制得ZnO纳米阵列；

三、制备NiO纳米结构：

将硝酸镍和六次甲基四胺的混合水溶液倒入反应釜的聚四氟乙烯内衬中，将长有ZnO纳米阵列的ITO衬底生长面向下放置在反应釜中，密封反应釜并放入恒温加热干燥箱中，在70～100℃下保温4～24小时；降至室温，将ITO衬底取出，用去离子水冲洗，在空气中自然干燥，制得NiO/ZnO异质结。

3.根据权利要求2所述的p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料的制备方法，其特征在于所述ITO衬底的清洁处理方法如下：

将ITO置于浓度为7％的盐酸中浸泡5-10s，用去离子水冲洗ITO表面洗净盐酸；再利用去污粉超声清洗10-15min；取出后用去离子水冲洗ITO表面的去污粉，在丙酮和乙醇中超声清洗10-15min；用去离子水洗净，将ITO吹干备用。

4.根据权利要求2所述的p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料的制备方法，其特征在于所述ZnO溶胶凝胶的制备方法如下：

将质量比3.8:1的乙酸锌和氢氧化锂溶解于100-500ml无水乙醇中，在80-100℃下快速搅拌5-10min，将其冷却至室温备用。

5.根据权利要求2所述的p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料的制备方法，其特征在于所述乙酸锌和六次甲基四胺的浓度为0.01～0.1mol/L。

6.根据权利要求2所述的p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料的制备方法，其特征在于所述乙酸锌和六次甲基四胺的混合水溶液在聚四氟乙烯内衬中的填充度控制在60～80％。

7.根据权利要求2所述的p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料的制备方法，其特征在于所述硝酸镍和六次甲基四胺的摩尔浓度比为1:1-5:1。

8.根据权利要求2所述的p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料的制备方法，其特征在于所述硝酸镍和六次甲基四胺的混合水溶液在聚四氟乙烯内衬中的填充度控制在60～80％。

9.权利要求1所述p-NiO/n-ZnO异质结光催化材料在光催化领域中的应用。