[发明专利]贵金属掺杂ZnO纳米颗粒及作为偏二甲肼废水降解光催化剂

权利要求书

1.一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒，其特征在于：所述的贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒是指ZnO/Ag、ZnO/Pd纳米颗粒，以醋酸锌、氢氧化钠、硝酸银和氯化钯为原料，用乙醇辅助水热法制备。

2.根据权利要求1所述的一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒，其特征在于：所述ZnO/Ag纳米颗粒的原料醋酸锌的浓度为0.1～0.3mol/L、硝酸银的浓度为0.05～0.1mmol/L、氢氧化钠的浓度为1.0～1.5mol/L，乙醇/水的体积比为20～40∶5～15，反应温度为150～200℃，反应时间为10h～24h，干燥温度50℃～70℃，干燥时间为6～10小时。

3.本发明进一步提供一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒，其特征在于：所述的ZnO/Pd纳米颗粒的原料原料醋酸锌的浓度为0.1～0.3mol/L、PdCl₂溶液为采用氨水络合法制成的的浓度为0.01mol/L的浅黄色溶液，氢氧化钠的浓度为1.0～1.5mol/L，乙醇/水的体积比为20～40∶5～15，反应温度为150～200℃，反应时间为10h～24h，干燥温度50℃～70℃，干燥时间为6～10小时。

4.根据权利要求1所述的一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒，其特征在于：所述的ZnO/Ag纳米颗粒呈黄褐色；所述的ZnO/Pd纳米颗粒呈灰色。

5.根据权利要求1所述的一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒，其特征在于：所述的贵金属Ag、Pd与ZnO的摩尔比为0.5～2∶100。

6.本发明进一步提供一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒，其特征在于：所述的ZnO/Ag、ZnO/Pd纳米颗粒，其贵金属离子最终以单质的形式修饰ZnO，晶粒尺寸在41～46nm之间；吸收光谱范围在400～800nm的可见光区域。

7.根据权利要求1～6所述的一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒，其特征在于：所述的ZnO/Ag纳米颗粒，其ZnO的衍射峰属于六方纤锌矿结构，空间晶群属于P63mc(186)，点晶格常数a＝b＝0.3249nm，c＝0.5205nm；其Ag的衍射峰与标准图谱JCPDF：87-0717吻合，空间晶群属于Fm-3m(225)，点晶格常数a＝b＝c＝4.086nm。

8.根据权利要求1～6所述的一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒，其特征在于：所述的ZnO/Pd纳米颗粒，其ZnO的衍射峰属于六方纤锌矿结构，空间晶群属于P63mc(186)，点晶格常数a＝b＝0.3249nm，c＝0.5205nm；其Pd的衍射峰与标准图谱JCPDF：88-2335吻合，空间晶群属于Fm-3m(225)，点晶格常数a＝b＝c＝3.900nm。

9.一种根据权利要求1、7、8任一所述的一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒的用途，其 特征在于：所述的贵金属掺杂ZnO纳米颗粒作为偏二甲肼废水降解的光催化剂；所述的光催化剂的用法是将制备的ZnO/Ag或ZnO/Pd纳米颗粒加入到低浓度偏二甲肼废水中，加入的光催化剂ZnO/Ag或ZnO/Pd纳米颗粒的浓度为100～300mg/L，搅拌使ZnO/Ag或ZnO/Pd纳米颗粒分散均匀，置于室外太阳光下催化降解低浓度偏二甲肼废水。

10.根据权利要求9所述一种贵金属掺杂的ZnO纳米颗粒的用途，其特征在于：所述的光催化剂加入到偏二甲肼低浓度废水中后在太阳光下催化降解照射时间为0.5～4小时；紫外光下ZnO/Ag和ZnO/Pd对偏二甲肼废水的的最大降解率分别为92.7％和76.8％；太阳光下ZnO/Ag和ZnO/Pd对偏二甲肼废水的降解率在80％以上，其中当Ag和Zn的摩尔比为0.5∶100时，降解率为92.7％；当Pd和Zn的摩尔比为1∶100时降解率比为87.2.％。；使用过的ZnO/Ag或ZnO/Pd纳米颗粒经过离心分离后可以重复使用。