[发明专利]氧空位修饰的花状NiFe2

说明书

本发明的氧空位修饰的花状NiFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/ZnO异质结材料的制备方法及用途属于光催化材料制备的技术领域，首先用水热法制备结晶ZnO，然后将所得到的结晶ZnO与硝酸铁、硝酸镍采用共沉积法制备得到花状NiFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/ZnO异质结材料；所制备的花状NiFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/ZnO异质结材料可以作为催化剂用于光催化降解EE2或还原6价铬离子污染物原液。本发明首次合成出氧空位修饰的花状NiFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/ZnO异质结材料，具有表面粗糙、比表面积较大、活性位点高等特点。用于降解EE2或还原Crsupgt;6+/supgt;，降解率或还原率超98％。本发明为进一步研究NiFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/ZnO异质结复合材料在降解污染物方面的应用奠定了基础。

技术领域

本发明属于光催化材料制备的技术领域，特点涉及一种氧空位修饰的花状NiFe₂O₄/ZnO异质结复合材料在光催化降解合成雌激素17α-炔雌醇污染物、还原Cr⁶⁺方面的应用。

背景技术

17α-炔雌醇(EE2)是一种合成雌激素，具有强烈的雌激素活性，其主要来源是人类排泄。17α-炔雌醇(EE2)因生态毒理学风险较高而引起世界人民越来越多的关注。此外，在重金属离子中，铬(Cr⁶⁺)是电镀、钢铁加工、金属加工等多种工业过程中产生的剧毒污染物。在处理这两种污染物过程中，由于其不完全去除，最终进入自然环境，对环境所造成的污染很大。因此，有效降解17α-炔雌醇(EE2)和还原铬(Cr⁶⁺)是缓解自然环境可持续性发展的主要途径。

纯ZnO材料易制备，生产成本低，化学稳定性好。但光吸收波长小于400nm，紫外响应有限，因此，对太阳光的利用率低，光催化活性小，其应用领域受到严重限制。尖晶石结构的NiFe₂O₄窄带隙半导体磁性材料，对可见光的吸收能力较强。

经研究表明，影响光催化活性的一个重要的方面就是载流子分离率以及可见光吸收范围。当载流子分离率越高，可见光吸收范围越高，其光催化降解能力以及还原能力好。研究发现成功构建异质结材料可以形成内置电场，有效加快电子和空穴的转移速率，抑制载流子分离率，增加可见光的吸收范围。另一方面，氧空位可以作为晶体缺陷和电子俘获位点，可以促进电荷向缺陷层的转移。以上两个方面都可有效的提升光催化降解和还原的能力。

人们致力于降解17α-炔雌醇(EE2)和还原铬(Cr⁶⁺)，就目前而言使用氧空位修饰的花状NiFe₂O₄/ZnO异质结材料作为光催化剂的研究还未出现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种新型异质结复合材料的制备方法并将其用作光催化降解17α-炔雌醇(EE2)和还原铬(Cr⁶⁺)方面，方法简单，易于控制，重复性好，降解效果和还原效果极佳，可二次回收以及稳定性效果极佳。

具体技术方案如下：