[发明专利]活性碳纤维膜负载ZnO光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种活性碳纤维膜负载ZnO光催化剂的制备方法，其包括如下步骤：将前驱体和模板剂溶解于溶剂中，得到淬火液；将所述淬火液在‑50～0℃下的进行热致相分离，得到模板剂/ZnAc复合纤维膜；将所述模板剂/ZnAc复合纤维膜在氢氧化钠的乙醇溶液中进行水解，得到模板剂/Zn(OH)₂复合纤维膜；将所述模板剂/Zn(OH)₂复合纤维膜在氯化铵水溶液中进行活化后，在400～500℃下进行炭化，得到所述活性碳纤维膜负载ZnO光催化剂。本发明利用廉价的醋酸纤维素为原料，采用原位负载的方式，实现ZnO在活性碳纤维上的原位负载。降低催化剂的制备成本和提高ZnO的负载量。同时通过原位法制备得到的活性碳纤维为纳米级，比表面积大，大大提高了对有机污染物的吸附性能，进一步提高了光催化活性。

技术领域

本发明涉及一种活性碳纤维膜负载ZnO光催化剂的制备方法，属于多孔纳米材料技术领域。

背景技术

随着工业和经济的快速发展，废水废气尤其是含有苯环、多环类、含氯类有机污染物问题越来越严重。在常温、常压下半导体催化剂能将水中有机污染物矿化降解为二氧化碳和水，是一种处理水中污染物的绿色技术方法。半导体氧化物，如TiO₂由于光敏性质、无毒、高活性等优点，被广泛应用于有机废水处理。由于ZnO具有许多TiO₂类似的性能，也被广泛应用于光催化废水处理。与TiO₂相比，ZnO的带隙能更宽，对光利用率更高，且ZnO的制备成本更低，因此已部分取代TiO₂使用(Daneshvar N,et al.,Photocatalytic degradationof azo dye acid red 14in water on ZnO as an alternative catalyst toTiO2.Journal of Photochemistry and Photobiology A:Chemistry,2004,162,317；LiuY S,et al.,Hydrogen peroxide generation and photocatalytic degradation ofestrone by microstructural controlled ZnO nanorod arrays,Applied SurfaceScience,2012,263,389)。