[发明专利]一种Zn2

说明书

一种Zn₂SnO₄@C光催化剂及其制备方法。将Zn(NO₃)₂·6H₂O加入到去离子水得A溶液；将SnCl₄·5H₂O加入到去离子水中得B溶液；再将B溶液缓慢加入到A溶液中混合搅拌得C液，之后，加入柠檬酸作为添加剂；最后向混合溶液中加入NaOH溶液调节溶液pH至7.5‑8.5，搅拌均匀得反应前驱液，采用微波水热法制备出Zn₂SnO₄@C光催化剂的。本发明一步合成Zn₂SnO₄@C光催化剂的，其流程简易，操作简单，反应时间短，反应条件温和，且具有高的光催化活性和良好的应用前景。

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体涉及一种Zn₂SnO₄@C光催化剂及其制备方法。

背景技术

目前，环境污染越来越严重，尤其是空气污染和水污染，已经影响到了人类的正常生活。迄今为止，最常用的处理污染水体的方法有以下几种，如浮选法、蒸发法、萃取法、氧化还原法、絮凝法等，虽然可以去除悬浮物和部分有机污染物，但是对于难降解的有机物，效果却非常差，而且常常会造成二次污染。与上述方法相比，半导体光催化技术可以将有机物彻底降解成无毒的无机小分子，效果良好，并且以太阳光为驱动力成本低廉，具有明显的优势，因此半导体光催化是一种非常有潜力的污水处理技术。

Zn₂SnO₄作为一种新型的可见光催化剂引起了科研工作者的广泛关注，许多科学家将其应用于降解有机染料，以达到治理水体污染目的。大量研究表明，光催化剂的光催化性能与材料自身的晶体结构、比表面积、晶粒尺寸和颗粒形貌等有很大关系。颗粒细小、比表面积大的粉体往往光催化活性比较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Zn₂SnO₄@C光催化剂及其制备方法，该方法操作简单，反应时间短，反应条件温和，制备的Zn₂SnO₄@C光催化剂在紫外光照射下具有较高的降解速率。

为达到上述目的，本发明的制备方法为：Zn₂SnO₄@C光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：取0.002mol的Zn(NO₃)₂·6H₂O溶解到20mL去离子水中磁力搅拌得A溶液；

步骤2：取0.0015-0.0025mol的SnCl₄·5H₂O溶解到20mL去离子水中磁力搅拌得B溶液；

步骤3：将B溶液缓慢加入到A溶液中，得到Zn(NO₃)₂·6H₂O和SnCl₄·5H₂O 的混合溶液，向混合溶液中加入柠檬酸磁力搅拌得含有柠檬酸的C溶液；

步骤4：向C溶液中加入NaOH溶液调节pH值为7.5-8.5，磁力搅拌得反应前驱液；

步骤5：将反应前驱液加入微波水热反应釜中，将微波水热反应釜置于微波辅助水热合成仪中，在300W的微波功率下，10min从室温升温至150-220℃反应；

步骤6：待反应结束后，自然冷却至70℃，取出微波水热反应釜中的沉淀物，用去离子水和无水乙醇洗涤，最后在80℃下恒温干燥得Zn₂SnO₄@C光催化剂。

所述的步骤3)C溶液中柠檬酸的浓度为0.03-0.045g/mL。

所述的步骤4)中所加入的NaOH溶液的浓度为1mol/L。