[发明专利]Au/ZnO三维反蛋白石异质结构光催化剂及其原位制备方法和应用

摘要

本发明公开了Au/ZnO三维反蛋白石异质结构光催化剂及其原位制备方法和应用，其特征在于：光催化剂是由原位生长法制备的Au/ZnO三维反蛋白石异质结构，Au纳米颗粒均匀镶嵌在ZnO三维有序FCC孔结构内外两侧。本发明光催化剂的一步原位制备方法，具有活性稳定性高、制备工艺简单、反应条件可控的优点，所得催化剂可用于水体中有机污染物(尤其是环境内分泌干扰素)的光催化降解治理，具有很高的降解率和矿化率。

主权项

1.一种Au/ZnO三维反蛋白石异质结构光催化剂的原位制备方法，其特征在于：所述Au/ZnO三维反蛋白石异质结构光催化剂，是由Au纳米颗粒均匀镶嵌在ZnO三维有序FCC孔结构内外两侧；在所述Au/ZnO三维反蛋白石异质结构中，Au与ZnO的质量比为0.05％～3％；所述Au/ZnO三维反蛋白石异质结构光催化剂通过原位生长法制备，具体是按如下步骤进行：a、将表面羧基修饰的PS球单一的分散于水中，获得质量百分数为0.05～2％的PS乳浊液；将3～3.5g硝酸锌和一定质量的氯金酸溶于20mL由水和乙醇按体积比3:2构成的混合液中，获得Au/ZnO前驱液；其中氯金酸的用量根据目标产物中Au与ZnO的质量比计算获得；b、将清洗干净、N₂吹干的载玻片或导电玻璃片竖直插入在装有PS乳浊液的塑料烧杯中，并利用透明胶带固定；然后置于温度45℃、湿度80％～90％的烘箱中处理20h，获得蛋白石结构PS球模板；c、将所述蛋白石结构PS球模板置于90℃无风条件下热处理20‑60min，经自然冷却后，慢慢放入Au/ZnO前驱液中，静置90‑120s后，慢慢取出并平放于水平台面上，室温下自然晾干，获得填充有Au/ZnO前驱液的蛋白石结构PS球模板；d、将所述填充有Au/ZnO前驱液的蛋白石结构PS球模板平放于马弗炉中，在400℃～500℃条件下煅烧4h，然后自然冷却至室温，即获得目标产物Au/ZnO三维反蛋白石异质结构光催化剂。