[发明专利]一种用于污水处理的氧化锌分子筛光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于污水处理的氧化锌分子筛光催化剂的制备方法。a、将锌源、模板剂、催化剂、增孔剂加入溶剂中合成前驱体；b、采用逐级升温焙烧法将前驱体制成介孔氧化锌分子筛光催化剂；c、在高温下活化处理后加入异丙醇中，与偶联剂和疏水改性剂反应，制得疏水性介孔氧化锌分子筛光催化剂。所述方法具有以下有益效果：本发明制得的光催化剂比表面积较大，孔分布较窄，孔径较大，太阳光的利用率高，光催化活性好，并且用于污水处理时对有机污染物具有良好的吸附性能，具备超疏水性和好的疏水稳定性，确保了在污水处理中光催化降解能力的稳定性，可广泛应用于污水处理领域。

技术领域

本发明涉及污水处理的领域，具体涉及用于污水处理的光催化剂的制备，尤其是涉及一种用于污水处理的氧化锌分子筛光催化剂的制备方法。

背景技术

随着世界工业化发展，水污染日益严重，水中的污染物也呈现出多样化的趋势，污水处理已是刻不容缓。常见的污水处理净化技术有氯气、臭氧和紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等，但是这些方法对新生的污染物往往不是非常有效，并且可能导致二次污染。由于光催化技术无污染、安全等特点，利用光催化技术处理与降解污染物已经成为了环境领域的研究热点。

在污水处理的光催化技术中中，光催化剂疏水性能方面的稳定性一直是限制其在光催化领域应用的一个重要难题。传统的疏水改性剂包括含有有机疏水基团的有机硅烷偶联试剂和含有无机原子如F的硅烷偶联剂。在氧化锌光催化剂应用中，这些有机官能团很容易在光照下被氧化锌降解掉，从而大大降低了疏水材料的疏水稳定性，使得光催化降解污染物的性能较差，限制了氧化锌的发展和应用。

专利申请号201310590122.6公开了一种氧化锌纳米管和分子筛复合物去除二氧化碳中乙烯的方法，在介孔分子筛上通过水热法制备氧化锌纳米管，该氧化锌纳米管生长在介孔分子筛的表面和孔洞里面，结合牢固，此发明方法具有工艺简单，容易更换，得到的复合物具有较好的乙烯吸附性能，纯化度高，吸附量大，选择性好等优点。

专利申请号201410840059.1公开了一种纳米氧化锌及其制备方法和一种超疏水表面的制备方法，此发明提供了一种纳米氧化锌的制备方法，采用两步分子自组装形成的具有昆虫眼部的密集六边形微纳米仿生结构的纳米氧化锌，其具有高透光率和硬度，采用该纳米氧化锌在基材表面制备超疏水表面，其与基材结合力高，且具有超疏水性能，具有较高的水接触角。

专利申请号201310033723.7公开了一种氧化锌纳米颗粒/二氧化硅复合结构纳米棒的制备方法。此发明是要解决现有ZnO/SiO₂纳米颗粒复合结构极易流失和团聚，无法有效固定于基片表面，不利于器件加工以及现有ZnO/SiO₂核壳结构纳米棒中ZnO纳米棒直径降低存在下限，制约进一步优化其发光效率和其它特性的问题，方法为：一、制备ZnO陶瓷靶材；二、清洗衬底；三、制备ZnO籽晶层；四、制备超细ZnO纳米棒阵列；五、制备氧化锌纳米颗粒/二氧化硅复合结构纳米棒。此发明应用于研制和开发发光、光探测、生物分子探测、气体传感、超疏水疏油、光催化等器件应用领域。

专利申请号201610994174.3公开了一种四苯基卟啉锌/氧化锌复合膜纳米材料的原位自组装制备方法。其步骤为：（1）在ITO导电玻璃上合成鸟巢状ZnO纳米膜材料；（2）合成四苯基卟啉（H2TPP）；（3）将四苯基卟啉溶于三氯甲烷溶剂中；（4）将附着于ITO导电玻璃上面的ZnO纳米膜材料浸渍在H2TPP溶液中，立即实现均匀旋涂附着；（5）置于管式炉中在氮气中煅烧。在制备过程中，四苯基卟啉锌（ZnTPP）在ZnO表面上原位自组装形成，所获得有机物与无机物复合材料的界面清洁、化学键合、稳定性好，不仅拓宽复合材料的可见光吸收频谱，同时可提高光生电荷的分离效率，大幅提高光催化降解效率，并表现出疏水性以及对有机染料的明显选择性。