[发明专利]一种稀土Ce掺杂ZnO制备纳米微球光催化剂的方法及其催化降解方法

说明书

一种稀土Ce掺杂ZnO制备纳米微球光催化剂的方法及其催化降解方法，属于废水处理技术领域。包括以下步骤：1）硝酸锌Zn(NO₃)₂•6H₂O、硝酸铈、六次甲基四胺C₆H₁₂N₄和柠檬酸三钠C₆H₅Na₃O₇溶解在去离子水中形成透明混合溶液；2）将混合溶液转移到高压反应釜中加热反应；3）得到的沉淀洗涤、干燥，最后煅烧，即得Ce掺杂ZnO纳米微球光催化剂。上述一种稀土Ce掺杂ZnO制备纳米微球光催化剂的方法及其催化降解方法的技术方案，通过稀土元素Ce掺杂对ZnO进行改性，达到了提高ZnO光催化活性，拓宽ZnO吸收光子的范围。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体为一种稀土Ce掺杂ZnO制备纳米微球光催化剂的方法及其催化降解方法。

背景技术

光催化氧化技术具有清洁性、高效性以及稳定性等众多特点，能够将光能转化为化学能，产生羟基自由基氧化水体中的难降解污染物质，受到了广泛的关注，为处理高难降解废水提供了一种新的方法。光催化技术中最重要的就是光催化材料的制备研究，ZnO作为一种优良的半导体材料，具有良好的光电特性，被认为是具有潜力的光催化材料。但是，ZnO在光催化应用中存在着光响应范围窄；电子和空穴的分离效率低；回收难等问题，从而使其应用受到限制。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种稀土Ce掺杂ZnO制备纳米微球光催化剂的方法及其催化降解方法的技术方案，通过稀土元素Ce掺杂对ZnO进行改性，达到了提高ZnO光催化活性，拓宽ZnO吸收光子的范围。

所述的一种稀土Ce掺杂ZnO制备纳米微球光催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)1.0-1.4mmol硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O、0.036-0.12mmol硝酸铈、1.0-1.4mmol六次甲基四胺C₆H₁₂N₄和0.2-0.4mmol柠檬酸三钠C₆H₅Na₃O₇溶解在70-90mL去离子水中形成透明混合溶液；

2)将混合溶液转移到高压反应釜中，放入烘箱在80-100℃下加热反应3-5h；

3)反应结束后，待反应釜自然冷却至室温，得到的沉淀通过去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3-5次，将得到的固定颗粒50-70℃加热干燥11-13h，最后通过煅烧前驱体在450-550℃下灼烧1-3h，即得Ce掺杂ZnO纳米微球光催化剂。

所述的一种稀土Ce掺杂ZnO制备纳米微球光催化剂的方法，其特征在于步骤1)制成的混合溶液中按照混合溶液：磁源ZnFe₂O₄微粒的重量比为1：15-25加入磁源ZnFe₂O₄微粒，重量比优选1:20，超声分散；将超声分散后的混合溶液转移到高压反应釜中反应；

所述的磁源ZnFe₂O₄微粒采用以下方法制备：