[发明专利]一种Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种Cu掺杂ZnO纳米棒和N掺杂还原氧化石墨烯(rGO)构成的p‑n结型CuZnO/NrGO复合光催化剂的制备方法，该催化剂由N掺杂的n型rGO包覆Cu掺杂的p型ZnO纳米棒组成。其制备方法如下先利用水热法制备Cu掺杂的ZnO纳米棒，然后将其和氧化石墨烯(GO)利用水热还原法组装在一起形成CuZnO/rGO复合光催化剂，最后对CuZnO/rGO在NH3气氛下退火处理进行掺N得到CuZnO/NrGO复合光催化剂。此方法制备的光催化剂在紫外光下具有很高的光催化活性，且能抑制ZnO的光腐蚀现象，使催化剂的稳定性大大提高，在污水处理领域有重要的潜在应用价值。

主权项

一种Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂的制备方法，该复合光催化剂由Cu掺杂的ZnO纳米棒和包覆在上述纳米棒外的N掺杂rGO构成，其特征在于，该复合光催化剂的制备方法包括以下步骤：1)将Zn(CH3COOH)2·2H2O、HMTA和Cu(CH3COO)2溶于去离子水中，使Zn(CH3COOH)2·2H2O和HMTA的浓度均为30mM，Cu(CH3COO)2浓度为0.3mM～0.9mM，获得混合溶液，将混合溶液置于反应釜中在90℃下保温4h，将得到的沉淀物离心洗净并干燥，获得Cu掺杂的ZnO纳米棒；2)将步骤1)的Cu掺杂ZnO纳米棒分散在去离子水中，然后加入5wt％的GO溶液，充分搅拌1h后，转移至水热釜中120℃水热保温12h，将得到的沉淀物离心洗净并干燥，获得Cu:ZnO/rGO粉末；3)将步骤2)的Cu:ZnO/rGO粉末置于石英舟中，先通5min NH3和Ar混合气，其中NH3体积含量为10％，然后以20℃/min的速度升温至200℃，随即在5min内匀速升温至300℃～500℃后随炉降温至室温，取出样品得到Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂。