[发明专利]一种氧空位浓度可调的ZnMoO4

说明书

本发明涉及一种氧空位浓度可调的ZnMOO₄光催化剂及其制备方法与应用。将纯ZnMOO₄放入管式炉中，将管式炉在未加热情况下通氢气0.5h，然后将管式炉逐步升温至300℃，并持续向管式炉内通入氢气，于300℃煅烧0.5‑3h。本发明通过退火在纯ZnMOO₄内引入氧空位来提高ZnMOO₄的光催化活性。在300℃下，改变不同的退火时间引入不同量的氧空位降解异丙醇，与纯ZnMOO₄比较，300℃下引入1小时氧空位的光催化活性提高了两倍多，这样有利于提高电荷空穴的分离效率，提高可见光吸收与光催化活性。

技术领域

本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种氧空位浓度可调的ZnMOO₄光催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着社会的进步与经济的高速发展，能源危机与环境污染的问题日渐突出。环境污染不但严重影响人类的身体健康，也给社会带来了难以估量的经济损失，环境污染的控制与治理是人类二十一世纪面临和等待解决的重大课题。催化技术在环境净化中具有广阔的发展前景，有害物质通过光催化，热催化，电催化等技术有效的降解。由于光催化技术在解决环境污染与有机物降解中具有突出有效作用，因此这项技术引起了科研人员广泛的兴趣。

钼酸锌是一种重要的钼酸盐，因其具有优越的光学性能和特殊的晶体结构，广泛用于涂料、建筑、道路桥梁、车辆船舶、航空航天、化工、医药、电子发光材料等领域。以钼酸锌或碱式钼酸锌为主要成分的防锈颜料是一种白色无毒颜料，被称为新一代无公害防锈颜料。

发明内容

本发明提供一种氧空位浓度可调的ZnMOO₄光催化剂及其制备方法，该方法简单，成本低，易操作，并且在解决环境污染与有机物降解中具有突出有效作用。

本发明采用的技术方案是：一种氧空位浓度可调的ZnMOO₄光催化剂，制备方法包括如下步骤：将纯ZnMOO₄放入管式炉中，将管式炉在未加热情况下通氢气0.5h，保证管式炉内部是无氧环境，然后将管式炉逐步升温至300℃，并持续向管式炉内通入氢气，于300℃煅烧0.5～3h。

进一步的，上述的一种氧空位浓度可调的ZnMOO₄光催化剂，管式炉升温速率为10℃/min；氢气流速为10sccm。

进一步的，上述的一种氧空位浓度可调的ZnMOO₄光催化剂，所述纯ZnMOO₄的制备方法包括如下步骤：

1)将钼盐与锌盐加入去离子水中，充分搅拌使其溶解；

2)向步骤1)所得混合溶液中加入聚乙二醇，搅拌2h，得溶胶体；

3)将步骤2)所得溶胶体置于烘箱中干燥，得前驱体；

4)将步骤3)所得前驱体研磨，在管式炉中空气环境下进行煅烧，得纯ZnMOO₄。

进一步的，上述的一种氧空位浓度可调的ZnMOO₄光催化剂，所述钼盐为(NH₄)₆Mo₇O_24·4H₂O；所述锌盐为(CH₃COO)₂Zn。

进一步的，上述的一种氧空位浓度可调的ZnMOO₄光催化剂，按摩尔比，(NH₄)₆Mo₇O_24·4H₂O:(CH₃COO)₂Zn＝1:7。