[发明专利]一种铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料的制备及应用

权利要求书

1.一种铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料在放射性废水处理中的应用，其特征在于，所述放射性废水为含铀放射性废水；其中，铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将Zn(Ac)₂•2H₂O、尿素、Na₃C₆H₅O₇•2H₂O和Co(Ac)₂•4H₂O溶于水中，超声，得到混合溶液；

步骤二、将混合溶液加入超临界二氧化碳反应釜中，向超临界二氧化碳反应釜中注入二氧化碳，在超临界二氧化碳反应釜外施加磁场强度为3~8mT的磁场；在压力为12~18MPa、温度为85~100℃的条件下搅拌2.5~3.5h，泄压，离心，沉淀干燥；

步骤三、将干燥后的沉淀在280~350℃下煅烧1~3h，得到铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料；

所述步骤一中，所述超声采用加压超声，加压超声的压力为0.5~0.8MPa、频率为35~45KHz，功率为200W~500W。

2.如权利要求1所述的铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料在放射性废水处理中的应用，其特征在于，所述步骤一中，Zn(Ac)₂•2H₂O和尿素的摩尔比为3.5~4:14~16；Zn(Ac)₂•2H₂O和Na₃C₆H₅O₇•2H₂O的摩尔比为3.5~4:0.5~0.8；Zn(Ac)₂•2H₂O和Co(Ac)₂•4H₂O的摩尔比为3.5~4:0.015~0.075；所述Zn(Ac)₂•2H₂O与水的摩尔体积比为3.5~4mmol：70~100mL。

3.如权利要求1所述的铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料在放射性废水处理中的应用，其特征在于，所述步骤三中，利用低温等离子体处理仪对得到的铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料进行处理1~3min。

4.如权利要求3所述的铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料在放射性废水处理中的应用，其特征在于，所述低温等离子体处理仪的气氛为氩气；所述低温等离子体处理仪的频率为35~45KHz，功率为45~60W，气氛的压强为30~45Pa。

5.如权利要求1所述的铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料在放射性废水处理中的应用，其特征在于，取铀还原的Co掺杂ZnO纳米微球光催化材料加入含铀放射性废水中，在光照条件下，进行光催化反应，实现含铀放射性废水中六价铀的光催化还原；同时将光催化反应后的光催化材料在空气中再氧化24h后，将光催化剂材料分散到0.1 mol/L KHCO₃溶液中进行洗脱反应，然后水洗，将收集的光催化材料干燥后再次循环用于放射性废水处理中六价铀的光催化还原。