[发明专利]一种Ag/ZnO中空微球光催化剂的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于ZnO光催化剂生产技术领域，尤其涉及一种Ag/ZnO复合型的中空微球催化剂的制备方法。

背景技术

光催化氧化技术自20世纪70年代发展以来，得到了广泛的关注和发展。由于此方法具有氧化能力强，节能高效，工艺简单，且不会产生二次污染等优点，被广泛应用于污染治理。研究发现，ZnO作为一种半导体材料，在催化、光电、磁性、敏感器件等方面具有许多特殊性能和新用途。已有报道表明，ZnO在降解生物难降解的有毒有机污染物以及抗菌方面，比广泛研究的TiO₂表现出更高的光催化活性和量子产率，被认为是极具应用前景的高活性光催化剂之一。

目前，利用ZnO作为光催化材料来去除水中的有机物的研究越来越多。研究发现ZnO可以去除水体中苯酚、4-氯苯酚、内分泌干扰物（如双酚A）等有机物，通过掺杂Pt、Au、Ag等贵金属元素可以提高ZnO的光催化效果（Khizar Hayat et. al. Nano ZnO synthesis by modified sol gel method and its application in heterogeneous photocatalytic removal of phenol from water. Applied Catalysis A: General 393 (2011): 122-129；N. Morales-Flores et. al. Photocatalytic behavior of ZnO and Pt-incorporated ZnO nanoparticles in phenol degradation. Applied Catalysis A: General 394 (2011): 269-275；Umar Ibrahim Gaya et. al. Photocatalytic treatment of 4-chlorophenol in aqueous ZnO suspensions: Intermediates, influence of dosage and inorganic anions. Journal of Hazardous Materials 168 (2009): 57-63；Qian Wang et. al. ZnO/Au Hybrid Nanoarchitectures: Wet-Chemical Synthesis and Structurally Enhanced Photocatalytic Performance. Environ. Sci. Technol. 43 (2009): 8968-8973；Ashokrao B et. al. Enhancement of oxygen vacancies and solar photocatalytic activity of zinc oxide by incorporation of nonmetal. Journal of Solid State Chemistry 184 (2011): 3273-3279）。但是ZnO光催化剂在光催化反应过程中易发生光腐蚀现象，阻碍了ZnO的应用。Xie等（Wei Xie et. al. Surface modification of ZnO with Ag improves its photocatalytic efficiency and photostability. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 216 (2010): 149-155）通过制备Ag掺杂改性的ZnO，降解水体中有机染料，研究发现Ag的掺杂不仅提高了ZnO的光催化活性，而且改善了ZnO的光稳定性。Ag掺杂后，ZnO表面缺陷位点大大减少，从而提高了ZnO的光稳定性。