[发明专利]一种稀土Ce掺杂ZnO制备纳米微球光催化剂的方法及其催化降解方法

权利要求书

1.一种稀土 Ce 掺杂 ZnO制备纳米微球光催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）1.0-1.4mmol硝酸锌Zn(NO₃)₂•6H₂O、0.036-0.12mmol硝酸铈、1.0-1.4mmol六次甲基四胺C₆H₁₂N₄和0.2-0.4mmol柠檬酸三钠C₆H₅Na₃O₇溶解在70-90mL去离子水中形成透明混合溶液；

2）将混合溶液转移到高压反应釜中，放入烘箱在80-100℃下加热反应3-5h；

3）反应结束后，待反应釜自然冷却至室温，得到的沉淀通过去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3-5次，将得到的固定颗粒 50-70℃加热干燥 11-13h，最后通过煅烧前驱体在450-550 ℃下灼烧1-3h，即得Ce 掺杂 ZnO纳米微球光催化剂。

2.如权利要求1所述的一种稀土 Ce 掺杂 ZnO制备纳米微球光催化剂的方法，其特征在于步骤1）制成的混合溶液中按照混合溶液：磁源ZnFe2O4微粒的重量比为1：15-25加入磁源ZnFe2O4微粒，重量比优选1:20，超声分散；将超声分散后的混合溶液转移到高压反应釜中反应；

所述的磁源ZnFe₂O₄微粒采用以下方法制备：

将1-3mmol硝酸锌Zn(NO₃)₂•6H₂O和3-5mmol三氯化铁FeCl₃•6H₂O分散在50-70mL水中，在室温下搅拌使混合均匀；然后，逐滴加入7-9mL浓度为 4-6mol/L的水合肼溶液，形成的悬浊液在室温下搅拌20-40min后转移至100-150mL 有聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中，160-200℃保温反应13-15h；反应结束后，待反应釜自然冷却至室温，得到的沉淀通过水和乙醇交替洗涤3-4次后于50-70℃烘干，即得纳米磁源ZnFe₂O₄微粒。

3.如权利要求1所述的一种稀土 Ce 掺杂 ZnO制备纳米微球光催化剂的方法，其特征在于步骤1）中：硝酸锌Zn(NO₃)₂•6H₂O 浓度为1.1-1.3mmol，优选1.15-1.25mmol，更优选1.2mmol；硝酸铈浓度为0.045-0.10mmol，优选0.060-0.084mmol，更优选0.070mmol；六次甲基四胺C₆H₁₂N₄浓度为1.1-1.3mmol，优选1.15-1.25mmol，更优选1.2mmol；柠檬酸三钠浓度为0.25-0.35mmol，优选0.28-0.32mmol，更优选0.3mmol；去离子水的用量为75-85mL，优选78-82mL，更优选80mL。

4.如权利要求1所述的一种稀土 Ce 掺杂 ZnO制备纳米微球光催化剂的方法，其特征在于步骤2）中：加热温度为85-95℃，优选90℃；反应时间为3.5-4.5h，优选4h；

步骤3）中：加热干燥温度为55-65℃，优选60℃；加热干燥时间为11.5-12.5h，优选12h；灼烧温度为480-530 ℃，优选500 ℃；灼烧时间为1.5-2.5h，优选2h。