[发明专利]一种蜂窝状Au-ZnO异质结可见光催化剂的制备方法

摘要

本发明一种蜂窝状Au‑ZnO异质结可见光催化剂的制备方法，属于纳米材料制备与应用技术领域，该方法将Au纳米颗粒与具有紫外光催化活性的ZnO复合形成蜂窝状Au‑ZnO异质结作为光催化降解工业废水中有机染料的催化剂，由于复合物利用了具有催化活性且在可见光区有吸收的Au纳米颗粒作为电子传递介质，同时发挥ZnO纳米颗粒的稳定性能、小尺寸效应、紫外光响应等优点，使纳米Au核与ZnO之间发生协同作用，从而提高量子产率，拓宽了光响应范围。采用紫外可见光谱仪对催化性能进行检测，并可确定催化剂在反应结束后是否失活以及催化剂循环使用情况。本发明方法简单、环保、低成本；此方法对可见光催化降解染料废水具有很大的实际应用意义。

主权项

1.一种蜂窝状Au‑ZnO异质结可见光催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)、ZnO微纳米棒溶胶的制备，向10mL分析纯的乙二醇溶剂中加入溶剂总体积1/50—1/10体积的浓度为2mol/dm3的Zn(Ac)2·2H2O，再加入体积为Zn(Ac)2·2H2O的1/2、浓度为1mol/dm3的六次亚甲基四胺水溶液，室温25℃下低速搅拌1小时，转速为300rpm，从而制得ZnO微纳米棒溶胶；(2)、Au纳米粒子的制备，冰水浴下将1cm3浓度为0.1mmol/dm3的NaBH4逐滴加入到100cm3浓度为3mmol/dm3的淡黄色HAuCl4溶液中，并不断搅拌，转速为800rpm，可以观察到溶液逐渐变成酒红色，继续搅拌15分钟，从而获得Au纳米粒子；(3)、Au‑ZnO异质结可见光催化剂的制备，将步骤(2)制得的酒红色Au纳米粒子添加到步骤(1)中制得的ZnO微纳米棒溶胶中，在600rpm混合搅拌2h，得到棕灰色混合物，之后将混合物转入高压反应釜中，再将反应釜放入烘箱100℃反应8h，自然冷却到室温，二者复合后形成液相的Au‑ZnO异质结，再进行离心处理，其离心转速6000rpm、离心时间5min，用分析纯的乙二醇洗涤3次去除样品表面的残余杂质离子；离心后的Au‑ZnO样品经烘箱80℃，烘干24h，再放入马弗炉中550℃煅烧1h，形成最终产品——蜂窝状Au‑ZnO异质结可见光催化剂。