[发明专利]一种光催化剂NiGa2

说明书

本发明涉及一种的光催化剂NiGa₂O₄/AQ/MoO₃及其制备方法和应用，属于光催化剂技术领域。本发明采用水热法制备NiGa₂O₄/AQ/MoO₃，将纳米NiGa₂O₄/AQ和纳米MoO₃加入到无水乙醇中，超声分散后，将所得悬浮液加热煮沸并恒温30 min，过滤后将所得滤出物干燥8.0 h，将粉末研细，得到NiGa₂O₄/AQ/MoO₃。本发明所制备的NiGa₂O₄/AQ/MoO₃复合材料在亚硝酸盐和亚硫酸盐转化过程中表现出了高效稳定的光催化活性，在亚硝酸盐和亚硫酸盐废水处理中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及一种光催化剂NiGa₂O₄/AQ/MoO₃及其制备方法和应用。

背景技术

亚硝酸盐和亚硫酸盐作为食品添加剂，被人们广泛地应用在食品加工的各个领域。但亚硝酸盐具有一定的毒害性，含有过量亚硝酸盐的废水排放到水体中会使水生生物机体代谢功能失调，免疫力下降，从而使其发生病变甚至死亡。含有过量亚硫酸盐的废水排放到水体中会使水生动物的神经系统和呼吸系统受到严重损害。因此，工业废水中的亚硝酸盐和亚硫酸盐的去除对于维持一个平衡稳定的水生生态系统来说非常重要。以半导体材料为核心的光催化技术为我们提供了一种比较理想的污染治理的新思路。应用光催化技术处理亚硝酸盐和亚硫酸盐是一种绿色的、清洁的、有效的处理方式。光催化技术所面临的核心问题是寻找性能优良的光催化剂，所以高效光催化剂的筛选与制备是光催化研究的核心课题。

提高Z型光催化剂光催化效率的关键是增强光生电子空穴对的分离效率。传统的方法是增加导电通道如贵金属，石墨烯，纳米碳管等，以使其中一个半导体导带上的光生电子能够通过导电通道与另一个半导体价带上的光生空穴复合，从而提高光生电子和空穴对的分离效率。在电子利用导电通道传递的过程中，由于电子有质量，传递过程中存在阻力，电子传输的速度会变慢，从而影响光催化效率。因此，提供一种不受电子质量和传输距离的限制的的光催化剂成为急需解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明设计合成一种将AQ(蒽醌)作为导电通道来有效加快电子转移速率的复合光催化剂NiGa₂O₄/AQ/MoO₃。本发明所涉及化合物属于Z型半导体光催化剂，将其应用于同时转化亚硝酸盐和亚硫酸盐并生成硫酸铵化肥中，操作简单、无污染、催化剂稳定性好、易于分离。

本发明采用的技术方案是：一种光催化剂NiGa₂O₄/AQ/MoO₃，制备方法包括如下步骤：将纳米NiGa₂O₄/AQ和纳米MoO₃加入到无水乙醇中，超声分散后，将所得悬浮液加热，于100℃下恒温10～20min，过滤后将所得滤出物干燥，研磨，得到 NiGa₂O₄/AQ/MoO₃。

优选的，上述的一种光催化剂NiGa₂O₄/AQ/MoO₃，所述的NiGa₂O₄/AQ制备方法为：将纳米NiGa₂O₄放入烧杯中加入无水乙醇，超声分散20～40min，磁力搅拌混合均匀后加热至沸腾，100℃下恒温10～30min后加入纳米AQ，用无水乙醇和蒸馏水清洗后离心、干燥、研磨，得到纳米NiGa₂O₄/AQ。