一种Fe掺杂ZnO纳米光催化剂的制备方法

摘要

一种Fe掺杂ZnO纳米光催化剂的制备方法，涉及一种催化剂的制备方法，本发明以六水合三氯化铁、氯化锌、柠檬酸和氢氧化钠为原料采用均匀沉淀法在常温开放体系下制备Zn_1‑xFe_xO光催化剂。以高压荧光汞灯为光源，以自制Zn_1‑xFe_xO为催化剂，对硝基苯废水进行光催化处理，并以硝基苯废水的去除率考察催化剂的光催化性能。以Zn_1‑xFe_xO为催化剂，通过Fe掺杂在ZnO中引入掺杂能级，拓展了ZnO纳米催化剂的光响应范围，进而得到了良好的催化效率。在125W高压荧光汞灯照射下，当n_Fe:n_Zn为1:99、n_(Fe+Zn):n_柠檬酸为1:3、氢氧化钠溶液浓度为0.4mol/L、煅烧温度为500℃、n_Zn1‑xFexO:n_硝基苯为2:1、取样时间为3h时，硝基苯废水的去除率达到70%以上。

主权项

一种Fe掺杂ZnO纳米光催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：①在1000mL 烧杯中分别加入100mL ZnCl₂和FeCl₃的混合溶液和100mL柠檬酸溶液，磁力搅拌1h，使之混合均匀；搅拌状态下，往上述混合液中逐滴加入氢氧化钠溶液，加入过程中有沉淀析出，当沉淀消失，停止滴加氢氧化钠溶液；静置，有沉淀析出；将所得沉淀用蒸馏水清洗直至清洗液近于中性；②将清洗后的沉淀放入80℃干燥箱中烘干，至恒重；③将烘干后的沉淀放入玛瑙研钵中研磨，将研磨后的粉末放入坩埚中，并置于马弗炉中煅烧2h；结束后，取出，备用；④使用硝基苯废水进行光催化性能测试：取已制备的催化剂，加入到300mL，浓度为400mg/L的硝基苯溶液中，搅拌均匀，暗处静置1h；取上述样品若干份，用125W高压荧光汞灯同时照射，反应3h后取样测量硝基苯废水的吸收光谱，所用设备为日本岛津公司的UV‑2550型紫外可见光分光光度计；利用紫外可见分光光度计在波长267nm处测量样品的吸光度值，回归硝基苯的初始质量浓度和降解后浓度，并计算去除率；（1）；式（1）中，‑硝基苯初始质量浓度，mg/L；‑降解后溶液的浓度，mg/L。