[发明专利]一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂

说明书

本发明属于光催化剂技术领域，涉及一种水热炭掺杂氧化锌的光催化剂。本方法要提高现有氧化锌光催化剂的光催化性能。其制备方法为按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌75‑85份、水热炭25‑7份、尿素5‑8份；将二水合醋酸锌溶解于去离子水中，配成浓度为0.01‑0.05mol/L的溶液，向其中加入水热炭，持续超声10‑60min，得混合液体A；将液体A陈放8‑36h；向液体A中添加尿素超声10‑60min，得混合液B；将液体B转入反应釜中，密封，在100‑150℃条件下保温1‑4h，待反应结束后取出内容物，过滤并在60℃下烘干，得到的灰色固体为催化剂。本发明的光催化剂与市售氧化锌相比光催化性能有较大提升。

技术领域

本发明涉及一种光催化剂，具体涉及一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂。

背景技术

氧化锌是一种常用的光催化剂，它成本低廉、制备方法简单、光催化性能良好。但是在使用过程中，氧化锌会发生光生电子-空穴对的复合，降低了光催化效率，使得成本上升，限制了其应用。

近年来为提高氧化锌的光催化效率，增加其使用稳定性，研究人员通过浸渍法、均匀沉淀法，水热法等将碳纳米管、石墨烯等具有比表面积高、导电性能好等特性的材料掺杂在氧化锌中。经研究人员测试，掺杂后的氧化锌相比市售的氧化锌在光催化性能上有较大的提升。但是目前这些载体材料的制备工艺较复杂，价格较高，影响了催化剂的市场应用。因此需要开发一种价格低廉、性能良好的掺杂材料。

水热炭是在密封容器内，以含碳有机物为原料，以水为介质，在一定温度压力下制备出的炭材料。水热炭具有较好的吸附性、导电性以及热稳定性，而且来源广泛，价格低廉，是理想的载体材料，因此本发明将水热炭掺杂在氧化锌中以提高氧化锌的光催化性能。

发明内容

一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂，其制备方法为按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌75-85份、水热炭25-7份、尿素5-8份；其制备方法包括以下步骤：

(1)将二水合醋酸锌溶解于去离子水中，配成浓度为0.01-0.05mol/L的溶液，向其中加入水热炭，持续超声10-60min，得混合液体A；

(2)将液体A陈放8-36h；

(3)向液体A中添加尿素超声10-60min，得混合液B

(4)将液体B转入反应釜中，密封，在100-150℃条件下保温1-4h，待反应结束后取出内容物，过滤并在60℃下烘干，得到的灰色固体为催化剂。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举得具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。

具体实施方式一：

一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂的制备方法，按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌0.30g、水热炭0.04g、尿素0.03g；其制备方法包括以下步骤：

(1)将二水合醋酸锌溶解于去离子水中，配成浓度为0.03mol/L的溶液，向其中加入水热炭，持续超声30min，得混合液体A；

(2)将液体A陈放12h；

(3)向液体A中添加尿素超声30min，得混合液B

(4)将液体B转入反应釜中，密封，在100℃条件下保温1h，待反应结束后取出内容物，过滤并在60℃下烘干，得到的灰色固体为催化剂。

具体实施方式二：

一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂的制备方法，按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌0.30g、水热炭0.05g、尿素0.03g；其制备方法包括以下步骤：