一种碳掺杂氧化锌基可见光催化剂的宏量制备方法

摘要

本发明属于材料化学技术领域，具体涉及一种碳掺杂氧化锌基可见光催化剂的宏量制备方法。本发明采用小分子有机物助燃烧法宏量制备碳掺杂氧化锌基可见光催化剂。其制备原理是利用小分子有机物高温下的燃烧反应热，实现碳元素对氧化锌晶体中的有效沉积、掺杂；同时反应过程中产生大量的气体，能够有效地“破碎”产物，从而获得小尺寸的碳掺杂氧化锌基纳米粒子，实现碳掺杂氧化锌基可见光催化剂的宏量制备。制得的纳米粉体具有分散性好，粒径小且大小分布均匀，可见光催化性能优异，化学稳定性高等优点，在室温为30℃±3℃且太阳光照射下，该可见光催化剂能够在15分钟内将有机染料罗丹明B降解完全，因此，该催化剂可以应用在环境污染物治理等领域。

主权项

一种碳掺杂氧化锌基可见光催化剂的宏量制备方法，其特征在于本发明采用小分子有机物助燃烧法宏量制备碳掺杂氧化锌基可见光催化剂，其制备原理是利用有机小分子在高温下的燃烧反应热，实现碳元素对氧化锌晶格中的有效沉积、掺杂；同时反应过程中产生大量的气体，能够有效地“破碎”产物，从而获得小尺寸的碳掺杂氧化锌基纳米粒子，实现碳掺杂氧化锌基可见光催化剂的宏量制备，具体步骤为：将锌源和有机小分子物质作为原材料放入研钵中，充分研磨，在烘箱中高于体系沸点的温度下烘干，获得前驱物；然后将前驱物转入马弗炉中煅烧，快速冷却后，即可获得具有高催化活性的碳掺杂氧化锌基可见光催化剂纳米粉体，具体制备条件为：小分子有机物和锌源的物质的量之比为2~5：1；前驱物烘干干燥温度为180~220℃，干燥时间为2~6 h；前驱物煅烧温度为500~800℃，煅烧时间1~5 h。