[发明专利]一种多孔碳改性的ZnO光催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔碳改性的ZnO光催化材料，其特征在于：由氧化锌纳米颗粒和无定型的多孔纳米碳组成，无定型的多孔纳米碳主要包覆在氧化锌纳米颗粒表面或掺杂在氧化锌纳米颗粒之间的间隙中，所述的氧化锌纳米颗粒粒径为5-100纳米，多孔纳米碳中的孔分布范围1-100nm，平均孔径为5~25nm, 所述的多孔碳改性的ZnO光催化材料由金属有机骨架材料ZIF-8装于带盖坩埚中,于350~650^oC煅烧1-4h得到的。

2.根据权利要求1所述的多孔碳改性的ZnO光催化材料，其特征在于：所述的煅烧温度为450~600^oC。

3.一种原位合成权利要求1所述的多孔碳改性的ZnO光催化材料的方法，其特征在于：步骤如下：

（1）金属有机骨架材料ZIF-8的制备：提供前驱体：2-甲基咪唑和Zn²⁺源化合物的混合溶液，搅拌，静置陈化，最后将得到的溶液进行离心分离，洗涤除去未反应的原料后干燥，研磨即为金属有机骨架材料ZIF-8粉体；

（2）将ZIF-8粉体作为原料装于带盖坩埚中，在马弗炉中煅烧加热并保温一段时间，所得固体经研磨即为多孔碳改性的ZnO粉体，所述的煅烧为350~650^oC煅烧1-4h。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的前驱体中的配位金属离子Zn²⁺源化合物包括六水合硝酸锌、四水合硝酸锌、六水合醋酸锌或者七水合硫酸锌；配制2-甲基咪唑和Zn²⁺源化合物的混合溶液的溶剂包括甲醇、N,N-二甲基甲酰胺或者去离子水。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的搅拌时间为20 min-1.5 h；所述的陈化时间为12-48 h。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的洗涤为用甲醇、N,N-二甲基甲酰胺或去离子水进行洗涤；所述的干燥温度为50~80^oC。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述合成ZIF-8的搅拌温度在20-70^oC范围。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述煅烧过程中的升温速率为2-20^oC/min。

9.权利要求1所述的多孔碳改性的ZnO光催化材料作催化剂催化还原CO₂的应用。