一種CPF/ZnO納米復(fù)合催化材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無機(jī)化學(xué)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CPF/ZnO納米復(fù)合催化材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來由于半導(dǎo)體多相光催化技術(shù)的發(fā)展，光催化消除和降解污染物已成為環(huán)境領(lǐng)域較為活躍的一個(gè)研究方向。納米ZnO作為一種重要的光催化劑，具有高的光電化學(xué)穩(wěn)定性、無毒、無刺激、較低的介電常數(shù)、較強(qiáng)的紫外和紅外吸收以及較高的光催化活性等特點(diǎn)。因而在利用光能催化降解有機(jī)污染物等方面成為研究的熱點(diǎn)。然而，納米ZnO是一種寬帶隙的半導(dǎo)體材料。對光的吸收僅限于紫外區(qū)，且光生載流子的復(fù)合率高；導(dǎo)致光催化效率很低。人們通過將其制成納米材料以及進(jìn)行無機(jī)、有機(jī)摻雜不同程度的提高了其光催化活性。而納米催化劑存在著易凝聚失活、難回收而造成二次污染和由于量子尺寸效應(yīng)使其對光能特別是太陽能的利用率進(jìn)一步降低.限制了其在光催化研究領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提出一種CPF/ZnO納米復(fù)合催化材料的制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種CPF/ZnO納米復(fù)合催化材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:納米氧化鋅的制備:
在磁力攪拌下，將2.7097g Zn(Ac)2.2Η20加入到50mL EtOH中，繼續(xù)攪拌并加入50 mL0.5 mol/L的NaOH溶液；在60°C下回流3 h ;反應(yīng)完成后，抽濾，洗滌，將所得白色固體分別于60°C真空干燥、200°C下煅燒2h，即得ZnO納米顆粒；
步驟2:CPF/ZnO納米復(fù)合催化劑的制備:
第一步:糠醇F在ZnO納米顆粒表面的原位聚合；將1.000g ZnO納米顆粒在攪拌條件下分散于1mL EtOH中，再將1mL F加入該懸浮體系中，攪拌12h直至F單體分子在ZnO納米顆粒表面充分吸附；逐滴加入適量的H2SO4溶液使F在ZnO納米顆粒表面原位聚合，生成墨綠色粘狀固體，將其在室溫下自然干燥、研磨，即得目標(biāo)產(chǎn)物的前驅(qū)體PF/ZnO ；
第二步:熱轉(zhuǎn)化:將上述得到的前驅(qū)體PF/ZnO于空氣氣氛、400°C進(jìn)行熱處理40min，即目標(biāo)產(chǎn)物記為ZnO/CPF。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明通過CPF的引入極大地拓寬了 ZnO的光譜響應(yīng)范圍，使其能吸收紫外-可見區(qū)的全程光波。在自然光條件下。CPF/ZnO納米復(fù)合催化劑10 min即可使MB溶液完全脫色，重復(fù)使用3次仍能保持染料溶液的脫色率在80%以上。與純ZnO相比。CPF/ZnO復(fù)合催化劑具有催化活性高、穩(wěn)定性好、無能耗、易分離、不會造成二次污染等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0006]一種CPF/ZnO納米復(fù)合催化材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:納米氧化鋅的制備:
在磁力攪拌下，將2.7097g Zn(Ac)2.2Η20加入到50mL EtOH中，繼續(xù)攪拌并加入50 mL0.5 mol/L的NaOH溶液；在60°C下回流3h ;反應(yīng)完成后，抽濾，洗滌，將所得白色固體分別于60°C真空干燥、200°C下煅燒2h，即得ZnO納米顆粒；
步驟2:CPF/ZnO納米復(fù)合催化劑的制備:
第一步:糠醇F在ZnO納米顆粒表面的原位聚合；將1.0OOg ZnO納米顆粒在攪拌條件下分散于1mL EtOH中，再將1mL F加入該懸浮體系中，攪拌12h直至F單體分子在ZnO納米顆粒表面充分吸附；逐滴加入適量的H2SO4溶液使F在ZnO納米顆粒表面原位聚合，生成墨綠色粘狀固體，將其在室溫下自然干燥、研磨，即得目標(biāo)產(chǎn)物的前驅(qū)體PF/ZnO ；
第二步:熱轉(zhuǎn)化:將上述得到的前驅(qū)體PF/ZnO于空氣氣氛、400°C進(jìn)行熱處理40min，即目標(biāo)產(chǎn)物記為ZnO/CPF。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CPF/ZnO納米復(fù)合催化材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:納米氧化鋅的制備: 在磁力攪拌下，將2.7097g Zn(Ac)2.2Η20加入到50mL EtOH中，繼續(xù)攪拌并加入50 mL0.5 mol/L的NaOH溶液；在60°C下回流3 h ;反應(yīng)完成后，抽濾，洗滌，將所得白色固體分別于60°C真空干燥、200°C下煅燒2h，即得ZnO納米顆粒； 步驟2:CPF/ZnO納米復(fù)合催化劑的制備: 第一步:糠醇F在ZnO納米顆粒表面的原位聚合；將1.0OOg ZnO納米顆粒在攪拌條件下分散于1mL EtOH中，再將1mL F加入該懸浮體系中，攪拌12h直至F單體分子在ZnO納米顆粒表面充分吸附；逐滴加入適量的H2SO4溶液使F在ZnO納米顆粒表面原位聚合，生成墨綠色粘狀固體，將其在室溫下自然干燥、研磨，即得目標(biāo)產(chǎn)物的前驅(qū)體PF/ZnO ； 第二步:熱轉(zhuǎn)化:將上述得到的前驅(qū)體PF/ZnO于空氣氣氛、400°C進(jìn)行熱處理40min，即目標(biāo)產(chǎn)物記為ZnO/CPF。
【專利摘要】本發(fā)明涉及無機(jī)化學(xué)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CPF/ZnO納米復(fù)合催化材料的制備方法。一種CPF/ZnO納米復(fù)合催化材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1：納米氧化鋅的制備；步驟2：先制得前驅(qū)體PF/ZnO，再通過熱轉(zhuǎn)化對其進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化獲得CPF/ZnO納米復(fù)合催化劑。本發(fā)明通過CPF的引入極大地拓寬了ZnO的光譜響應(yīng)范圍，使其能吸收紫外-可見區(qū)的全程光波。在自然光條件下。CPF/ZnO納米復(fù)合催化劑10min即可使MB溶液完全脫色，重復(fù)使用3次仍能保持染料溶液的脫色率在80％以上。與純ZnO相比。CPF/ZnO復(fù)合催化劑具有催化活性高、穩(wěn)定性好、無能耗、易分離、不會造成二次污染等特點(diǎn)。
【IPC分類】B01J31-26
【公開號】CN104646061
【申請?zhí)枴緾N201410756608
【發(fā)明人】宋鵬
【申請人】宋鵬
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月11日