[发明专利]一种原位合成ZnO负载Ag光催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种原位合成ZnO负载Ag光催化剂的制备方法，其采用壬基间苯二酚杯[4]芳烃和氢氧化钠的混合水溶液与硝酸锌的水溶液直接混合，加热回流0.1小时，发生快速沉淀反应得到氧化锌前驱体。向氧化锌前驱体中直接加入硫代乙酰胺的水溶液，并继续加热回流1小时，确保硫代乙酰胺溶液释放出的硫离子穿透氧化锌表面的壬基间苯二酚杯[4]芳烃，置换出氧化锌前驱体表面的氧元素。本发明该方法简单、生产效率高，产品纯度高、粒度均匀、单分散性好。

技术领域

本发明涉及催化剂合成领域，具体涉及为一种ZnO负载Ag光催化剂的制备方法。

背景技术

ZnO具有高效、光化学稳定性、无毒性等优点，是目前应用最为广泛的高效光催化剂。ZnO与贵金属复合后贵金属能作为电子接收器接收从ZnO传输出来的电子，可以实现电子和空穴有效地分离，从而提高光催化活性。Ag是贵金属复合中最常用的贵金属。目前常用的制备ZnO-Ag光催化剂的方法主要有紫外光照射法和硼氢化钠还原法等。紫外光照射法是将含有银盐的溶液在紫外光照射下，合成银粒子的方法。硼氢化钠还原法是在含有银盐的溶液中加入强还原剂硼氢化钠溶液，合成银粒子的方法。

目前常用的制备ZnO负载Ag光催化剂的方法都易造成银的聚集，会导致Ag和ZnO的接触减少，更会影响所制备复合物的光催化活性。因此，如何有效避免银的聚集，提升催化剂的催化效率是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位合成ZnO负载Ag光催化剂的制备方法，该方法简单、生产效率高，产品纯度高、粒度均匀、单分散性好。

本申请的技术方案为：

一种ZnO负载Ag光催化剂的制备方法，按照如下步骤进行：

(1)配制壬基间苯二酚杯[4]芳烃和氢氧化钠的混合水溶液作为原料A；

(2)配制硝酸锌的水溶液作为原料B；

(3)使用微混合器将原料A和原料B快速混合，得到Zn(OH)₄^2-的溶液C；

(4)将溶液C进行常压回流处理0.1小时，处理温度100℃；

(5)配制硫代乙酰胺的水溶液作为原料D；

(6)将原料D加入溶液C中，并继续常压回流处理1小时，处理温度100℃，得到浆料E；

(7)配制硝酸银的水溶液作为原料F；

(8)浆料E中过滤出沉淀，对沉淀进行洗涤、干燥，并加入原料F，暗处搅拌6-8小时，得到浆料G；

(9)浆料G中过滤出沉淀，对沉淀进行洗涤、干燥，所得样品即为ZnO负载Ag光催化剂。

所述原料A中壬基间苯二酚杯[4]芳烃的浓度为0.05-1.0mol/L，氢氧化钠的浓度为0.25mol/L。

优选的，所述原料B中硝酸锌的浓度为0.025mol/L。

优选的，所述原料D中硫代乙酰胺的浓度为0.00125mol/L。

优选的，所述原料F中硝酸银的浓度为0.0002-0.01mol/L。

优选的，步骤(3)中原料A和原料B中OH^-和Zn²⁺的物质的量比例为8:1～10:1。

优选的，步骤(6)中Zn²⁺和S^2-的物质的量比例为20:1～1:1。

优选的，步骤(8)中E和F中Zn2+和Ag+的物质的量比例为100:1～5:1。