[发明专利]一种不同形貌ZnO/In(OH)3

说明书

本发明公开了一种不同形貌ZnO/In(OH)₃复合光催化材料的制备方法，属于纳米材料以及光催化材料制备领域。该方法采用如下步骤：1)配置一定浓度的In源溶液；2)将Zn源溶液与In源溶液混合搅拌，用氨水调节pH为9左右，搅拌至均匀得到白色混合溶液：3)将混合溶液转移至高压反应釜，以一定温度在一定时间下进行水热反应；4)将产物冷却到室温离心并用去离子水、乙醇洗涤；5)将产物置于干燥箱中干燥处理。本发明采用的合成方法流程简单，操作简便，无二次污染。合成的光催化材料具有形貌均一、性能优异等特点。

技术领域

本发明属于无机复合材料光催化技术领域，特别涉及一种不同形貌 ZnO/In(OH)₃复合光催化剂的制备方法。

背景技术

在过去的几十年里，由于工业的快速发展和化学和生物合成材料的广泛使用导致环境恶化，其中水环境问题对人类生活产生了严重的影响。光催化作为一种高效、绿色的净水工艺，在太阳能的辅助下不仅可以直接将水中的染料分子分解为无害的CO₂和H₂O，而且可以节约其他形式的能源。因此近年来引起了人们的极大兴趣。

纳米ZnO是一种典型的纳米半导体，因其稳定性、环境无害、低成本生产、激子结合能高(60MeV)被广泛用于太阳能电池、气体传感器和光催化。但是纯ZnO表现出较低的光催化性能主要由于两个原因：(i)氧化锌宽的带隙 (Eg～3.37eV)只能吸收紫外辐射，这限制了它在可见光区域作为高效光催化剂的应用。(ii)由于光生e^-/h⁺分离效率低而导致的光催化活性较差，导致高成本消耗，极大地限制了光催化降解过程的应用。为解决这一问题人们采用了各种策略来提高其催化活性。其中包括另一种半导体的复合、金属或非金属掺杂和贵金属沉积等。从而改变ZnO的电子结构和光学性能，以提高光催化效率。In(OH)₃是常见的半导体材料，E_g＝5.15eV的宽禁带半导体,可作为光催化剂等应用。In³⁺具有独特的d¹⁰电子配置。在导带中形成一个新的能级，也就是让导带变得弥散从而降低了禁带宽度。

不同纳米结构形态的受控合成以及对其结构性质的研究是纳米材料中的重要主题。形态变异是控制纳米材料功能的有效方式，它实际上是材料表面(界面)演变(转变)产物的反映。形态多样性对纳米材料具有特别重要的意义。

现今，单一方法的改性已不满足工业的需求和发展。综上所述，我们寻求一种简单有效的方法来制备不同形貌ZnO/In(OH)₃复合材料，来提高纯纳米ZnO 的光催化效率，且满足实际应用中对材料的相关要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种不同形貌 ZnO/In(OH)₃复合光催化剂的制备方法，通过简单的一步水热法来同时实现ZnO 形貌的改变及其与In(OH)₃的复合，从而制备一种不同形貌ZnO/In(OH)₃复合光催化材料。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种不同形貌ZnO/In(OH)₃复合光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)配置Zn源和In源混合溶液；

2)用氨水调节所述混合溶液的pH为9±0.5，搅拌至均匀得到白色混合溶液；

3)将所述白色混合溶液转移至高压反应釜进行水热反应；

4)将水热反应产物冷却到室温，离心并洗涤；

5)将洗涤后产物置于干燥箱中干燥处理，得到ZnO/In(OH)₃催化剂。