[发明专利]一种粉煤灰光催化材料的制备方法

权利要求书

1.一种粉煤灰光催化材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，粉煤灰的碱改性

将粉煤灰分散于摩尔浓度为0.2-2M的氢氧化钠溶液中，在25-100℃温度条件下，搅拌反应0.5-3h，然后通过水洗过滤到滤液pH为6-7为止，通过冷冻干燥得到改性的粉煤灰粉末，所述粉煤灰在氢氧化钠溶液中的质量浓度为50-350mg/mL；

第二步，粉煤灰/ZIF-8复合材料的制备

将第一步得到的粉煤灰粉末分散于质量份数为0.1-10%的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）水分散液中，在50-80℃温度条件下，搅拌反应12-24h，通过离心清洗3-5次得到PVP修饰的粉煤灰，所述粉煤灰粉末在PVP水分散液中的质量浓度为0.2-2mg/mL，所述PVP的分子量为wt10000-35000；

将PVP修饰的粉煤灰加入到摩尔浓度为30-90mM的硝酸锌的甲醇溶液中，得到混合液，随后将摩尔浓度为20-80mM的二甲基咪唑的甲醇溶液加入到混合液中，得到总混合液，搅拌混合均匀后常温反应18-36h，反应完成后，以甲醇为清洗剂，通过离心分离清洗3-5次，在45-60℃条件下真空干燥12-24h，得到粉煤灰/ZIF-8复合粉末材料，所述硝酸锌的甲醇溶液与二甲基咪唑的甲醇溶液的体积比为1:1，所述PVP修饰的粉煤灰在总混合液中的质量浓度为2-10 mg/mL；

第三步，热解转化制备粉煤灰/氧化锌复合光催化材料

将第二步得到的粉煤灰/ZIF-8复合粉末材料置于石英舟中，在真空管式炉中通入氮气，以1-5℃/min的升温速率从室温升温至380-550℃后，保持0.5-2h后，在自然降温至室温，得到粉煤灰/氧化锌复合光催化材料。

2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰光催化材料的制备方法，其特征在于：第一步中所述粉煤灰的粒径为0.4-10微米。

3.根据权利要求1所述的一种粉煤灰光催化材料的制备方法，其特征在于：第三步中所述粉煤灰/氧化锌复合光催化材料中氧化锌的粒度为10-20纳米，通过颗粒间相互作用组装排列于粉煤灰的表面，总径向厚度为30-60纳米。

4.根据权利要求1所述的一种粉煤灰光催化材料的制备方法，其特征在于：第三步中所述粉煤灰/氧化锌复合光催化材料在200-450纳米波段具有光吸收活性。