[发明专利]一种提高ZnO表面光电压的方法

说明书

本发明涉及材料化学领域，具体为一种提高ZnO表面光电压的方法。该方法包括以下步骤：将一定量硝酸锌和巯基丙酸(MPA)溶于去离子水中；称取一定量NaOH溶解在去离子水中；将NaOH溶液用恒流泵逐滴加入到硝酸锌‑MPA水溶液中，搅拌，将悬浊液转移到水热反应釜中进行水热处理，减压抽滤，用去离子水和无水乙醇洗涤，烘干，研细，得到表面光电压信号增强的ZnO样品。本申请通过适量MPA辅助制备可显著提高ZnO的表面光电压信号，该研究对于推进ZnO光催化材料实际应用具有现实意义。另外，本发明原料价格便宜、操作简便，易于实现且安全可靠。

技术领域

本发明涉及材料化学领域，尤其是光催化材料领域，具体为一种提高ZnO表面光电压的方法。

背景技术

近年来，光催化技术在治理环境污染方面的作用受到了人们的广泛关注。研究表明，光催化技术具有效率高、成本低廉、环保、无二次污染物产生等优点，成为处理环境污染问题的有效手段。光催化技术的核心是发展高效光催化剂。在目前已经发展的光催化剂中，ZnO因其特性而受到了青睐。

ZnO是一种宽带隙半导体材料，其禁带宽度约为3.3eV，氧化锌具有许多优良的性能，除了有较强的导热、导电性能之外，还具有安全无毒、原料容易获得、成本低廉、无二次污染物产生、紫外吸收效果良好和化学性能稳定等优点。ZnO光吸收对应太阳光光谱中的紫外光波段，具有优异的光敏性，是一种解决环境能源问题的良好光催化剂。由于纳米氧化锌诸多特殊性质使其在光催化领域得以应用，长期以来关于它的制备与性能的研究在光催化材料研究领域都是热点。

在众多制备方法中，水热法备受青睐，水热法是指一种在密封的压力容器中，以水作为溶剂、粉体经溶解和再结晶的制备材料的方法。相对于其他粉体制备方法，水热法制得的粉体具有晶粒发育完整，粒度小，且分布均匀，颗粒团聚较轻，可使用较为便宜的原料，易得到合适的化学计量物和晶形等优点。但是，该方法制备得到的产品光催化活性略差，还有待提高。

发明内容

本发明正是基于现有技术中存在的问题，提供一种提高ZnO表面光电压的方法，该方法采用价格便宜的原料，减少成本的投入；操作简便易行，安全可靠，且制备得到的ZnO在300～400nm区间表面光电压信号显著增强。

为了实现以上发明目的，本发明的技术方案为：

一种提高ZnO表面光电压的方法，其包括以下步骤：

第一步，将硝酸锌和巯基丙酸溶于去离子水中制备得到硝酸锌-MPA水溶液，备用；

第二步，将NaOH溶解在去离子水中，得到NaOH溶液，备用；

第三步，将NaOH溶液用恒流泵逐滴加入到硝酸锌-MPA水溶液中，搅拌后形成悬浊液；将悬浊液转移到水热反应釜中于进行水热处理，再经减压抽滤，洗涤、烘干、研细，得到表面光电压信号增强的ZnO。

作为本申请中一种较好的实施方式，所述的巯基丙酸为2-巯基丙酸或3-巯基丙酸中的任意一种。

作为本申请中一种较好的实施方式，第一步中，巯基丙酸与硝酸锌的质量比为0.003-0.9：15.38。

作为本申请中一种较好的实施方式，第一步中，硝酸锌的质量g与去离子水的体积mL比为15.38：50。

作为本申请中一种较好的实施方式，第二步中，NaOH与硝酸锌的质量比为4：15.38。

作为本申请中一种较好的实施方式，第二步中，NaOH的质量g与去离子水的体积mL比为2:5。

作为本申请中一种较好的实施方式，第三步中水热反应的温度为140-180℃。

作为本申请中一种较好的实施方式，第三步中水热反应的时间为12-24h。