[发明专利]硼、氟共掺杂的氧化锌基光催化剂材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种硼、氟共掺杂的氧化锌基光催化剂材料及其制备方法和应用，属于无机非金属材料制备、环境保护技术和太阳能利用技术领域，该光催化剂材料通过水解沉淀—洗涤干燥—过氧化处理—洗涤干燥—还原处理的工艺流程，成功往氧化锌晶体中掺杂进硼、氟元素，进而实现了氧化锌基光催化剂材料的可见光响应，所述硼、氟共掺杂的氧化锌基光催化剂材料在可见光照射下具有良好的有机染料降解性能，可以直接应用于解决水中有机污染物的光催化降解和太阳能的高效利用的问题，特别是现有宽禁带半导体光催化剂材料可见光光催化应用的难题。

主权项

一种硼、氟共掺杂的氧化锌基光催化剂材料的制备方法，其特征在于：所述硼、氟共掺杂的氧化锌基光催化剂材料为纤锌矿结构，其中：硼与锌的原子比为1：90～1：40，氟与锌的原子比为1：40～1：10；该光催化剂材料是通过水解沉淀—洗涤干燥—过氧化处理—洗涤干燥—还原处理的工艺流程制备获得的；该光催化剂材料的具体制备过程如下：1)水解沉淀：首先，配置40～200mmol/L的乙酸铵溶液，然后向乙酸铵溶液中加入硼氟酸锌，并使硼氟酸锌在溶液中的浓度为10～50mmol/L，搅拌至形成均一溶液，再将均一溶液转移入反应釜内，在180～250℃温度下保温1～20h，获得悬浮液；2)洗涤干燥：将步骤1)获得的悬浮液离心收集粉末，用二次去离子水和无水乙醇交替洗涤5～8次，放入干燥箱在50～60℃温度下干燥一天；3)过氧化处理：将步骤2)获得的粉末按0.1g/7mL的比例分散至双氧水中，超声分散1h，获得悬浮液；4).洗涤干燥：将步骤3)获得的悬浮液离心收集粉末，用二次去离子水和无水乙醇交替洗涤5～8次，放入干燥箱在100～150℃温度下干燥一天；5)还原处理：在高纯氮气气氛下，将步骤4)所得粉末在350～650℃温度下煅烧2h；或者，将粉末按0.1g/80mL的比例分散至乙二醇中，然后在200～250℃温度下保温4h，获得最终的硼、氟共掺杂的氧化锌基光催化剂材料。