应用于染料废水处理的Ce掺杂球形ZnO光催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及应用于染料废水处理的Ce掺杂球形ZnO光催化剂及其制备方法。ZnO作为一种光催化剂，存在可见光利用率低、光生电子复合率高等缺陷，限制了ZnO光催化性能。本发明以六水合硝酸锌为ZnO的晶种来源，六亚甲基四胺为碱源，氨水为体系pH调节剂，柠檬酸钠为球形ZnO形貌诱导剂，六水合硝酸铈为掺杂剂，制得Ce掺杂球形ZnO光催化剂。本发明将Ce掺杂到球状ZnO的晶体结构中，可以明显改善ZnO表面状态，有利于产生更多的表面羟基，同时可以抑制光生电子与光生空穴（e^-/h⁺）的复合，拓宽ZnO的光谱响应范围，提高ZnO对紫外光和可见光的利用率，进而提高ZnO光催化降解染料的活性。

主权项

应用于染料废水处理的Ce掺杂球形ZnO光催化剂的制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：在250mL的烧杯中依次加入1.00～1.20g六水合硝酸锌、0.55～0.60g六亚甲基四胺、0.25～0.28g柠檬酸钠、0.01～0.04g六水合硝酸铈和200mL蒸馏水，机械搅拌0.5～1h，然后用氨水调节体系pH为11；步骤二：将步骤一得到的混合溶液先转移到聚四氟乙烯内衬的微波水热罐中，填充比50%，然后放入微波消解仪反应；反应温度140～170℃，微波功率600～800W，保温反应时间2～3h；反应结束后，取出水热罐；步骤三：将步骤二得到的混合液离心并分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤离心得到的沉淀物，沉淀物置于60～80℃真空烘箱中反应8～12h，即得到Ce掺杂球状ZnO光催化剂。