[发明专利]一种钽掺杂氧化锌纳米粉末光催化剂,其制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种钽掺杂氧化锌纳米粉末光催化剂，其制备方法及应用。该催化剂制备方法是将可溶性锌盐溶于去离子水中形成锌盐溶液，加入适量的柠檬酸得到透明溶液A；再取适量钽前体溶液，加入适量乙二醇形成溶液B；将两种溶液混合，在搅拌过程中加入PVP和硝酸，搅拌0.5～1小时，得到透明溶液；将透明溶液加热，蒸发至原质量的50～70％，再加入为分散剂和稳定剂，搅拌后置于空气中，老化、烘干，形成粉末前体；再进行退火处理，得到样品。本催化剂能在太阳光、紫外光或可见光下催化分解有机物染料。其合成方法简单，且合成的钽掺杂氧化锌纳米粉末具有较高的催化活性，本发明的产率约为100％，产品比表面积约为20～35m²/g。

主权项

1、一种钽掺杂氧化锌纳米粉末光催化剂，其特征在于由以下方法制备而成，包括：1)将可溶性锌盐溶于去离子水中，形成0.1～0.5mol/L的锌盐溶液，2)加入适量的柠檬酸，柠檬酸与可溶性锌盐之间的摩尔比为(1～5)：1，搅拌后，得到透明溶液A；3)取适量钽前体溶液，该钽前体溶液与锌盐溶液的摩尔比为Ta:(Zn+Ta)＝0.05％～10％，加入适量乙二醇，乙二醇与柠檬酸的摩尔比为(3～8)：1，形成溶液B；4)将上述溶液A和溶液B混合，在搅拌过程中加入PVP作为表面活性剂，并以硝酸作为催化剂，搅拌0.5～1小时，使反应体系混合均匀，得到透明溶液；5)将上述透明溶液在40～80℃加热，蒸发溶剂至原质量的50～70％，再加入浓度为1.5×10-3～7.0×10-3g/mL的HPC作为分散剂，以乙酰丙酮作为稳定剂，搅拌后放置在空气中，老化12～24小时后，再在90～180℃环境下，10～24小时烘干，形成深灰色多孔粉末前体；6)将粉末前体进行两步退火处理，首先300～400℃预退火1.5～2.5小时，再500～800℃退火0.5～1.5小时，得到钽掺杂氧化锌纳米粉末样品。