[发明专利]一种锌离子掺杂过渡金属钒酸盐纳米线光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.锌离子掺杂过渡金属钒酸盐纳米线光催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将偏钒酸铵、草酸、表面活性剂、可溶性过渡金属盐及去离子水混合得到混合液，将混合液及生长载体置于高压反应釜中进行反应，反应完成即得到负载在生长载体上的钒酸盐纳米线；

以负载在生长载体上的钒酸盐纳米线为正极、锌片为负极、可溶性锌盐溶液为电解液进行放电，电解液中正负极之间设有隔膜；放电嵌入锌离子的电位从电池的开路电位到放电截止电位0V以上、1V以下，所述放电截止电位为相对于锌片负极的电位；

放电完成后，将嵌入锌离子的过渡金属钒酸盐纳米线电极进行清洗、干燥、煅烧，即得到锌离子掺杂过渡金属钒酸盐纳米线光催化剂；

其中混合液中钒酸根的浓度为0.2～1mol/L，钒酸根与草酸的摩尔浓度比为1：（2～3），钒酸根与可溶性过渡金属盐的摩尔浓度比为1：（1～4）；钒酸根与表面活性剂的摩尔浓度比为（4～6）：1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的可溶性过渡金属盐为硝酸铁、硝酸镍、硝酸钴、乙酸锰、硝酸银和乙酸铜中的任一种；所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、六次甲基四胺和尿素中的任一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，高压反应釜反应时的温度为100～180℃、反应时间为30～90min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的可溶性锌盐为硫酸锌、溴化锌、氯化锌、碘化锌、乙酸锌、氯酸锌、高锰酸锌、硝酸锌、三氟甲烷磺酸锌和双三氟甲基磺酰亚胺锌中的任一种；可溶性锌盐溶液的浓度为0.1～1mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的生长载体为箔基体、微球钛、碳纸中的任一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧为在温度为300～800℃的条件下煅烧2～24小时。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，煅烧时的温度由室温升温至300～800℃，升温速率为0.5～5℃/min。