[发明专利]碳包覆金属掺杂氧化锌复合光催化纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.一种光催化纳米材料，其特征在于该材料是一种碳包覆金属掺杂氧化锌复合光催化纳米材料，具有可见光催化活性和具有纳米棒状核壳结构的形貌，碳层包覆厚度为7–12.5nm。 

2.根据权利要求1所述的光催化纳米材料，其特征是该材料的尺寸为：纳米棒长度为200–500nm，宽度为30–70nm。 

3.一种光催化纳米材料的制备方法，其特征是采用包括以下步骤的方法制备权利要求1至2中任一权利要求所述碳包覆金属掺杂氧化锌复合光催化纳米材料： 

(1)前驱体溶液的制备： 

将锌盐、掺杂金属盐溶解于20mL醇溶剂中，其中金属离子总摩尔量为5mmol，金属离子掺杂浓度为1–5mol％，随后加入10–50mmol的氢氧化钠，搅拌得到前驱体溶液； 

(2)将前驱体溶液置于高压反应釜中，密封，120–160℃反应2–12h； 

(3)反应后冷却至室温，产物用无水乙醇反复洗涤，60℃干燥2–6h，得到金属掺杂氧化锌Zn_1-xM_xO纳米棒状材料，x＝0.01-0.05，该材料纳米棒长200-500nm，宽20-60nm； 

(4)将Zn_1-xM_xO纳米棒状材料超声分散于水中，得到均相分散体系； 

(5)在搅拌条件下向上述分散体系加入葡萄糖的乙醇溶液，得到混合溶液，混合溶液总体积保持32mL，其中Zn_1-xM_xO与葡萄糖的质量比为1:2–3:2，水与乙醇的体积比为3:1–1:1； 

(6)将混合溶液置于高压反应釜中，180℃下反应6-15h，得到固体产物； 

(7)将固体产物离心分离，并用乙醇洗涤，空气中干燥，得到所述碳包覆金属掺杂氧化锌复合光催化纳米材料。 

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的锌盐为硝酸锌或乙酸锌。 

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述掺杂金属盐为乙酸镍或乙酸钴。 

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述醇溶剂为甲醇或乙醇。 

7.权利要求1至2中任一权利要求所述光催化纳米材料的用途，其在可见光催化降解罗丹明B或甲基橙等有机染料水溶液中的应用。