[发明专利]NiO/ZrO2

说明书

本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及一种NiO/ZrO₂纳米复合光催化剂的制备方法及催化剂的应用。将NaBH₄溶液加入ZrOCl₂·8H₂O溶液中形成白色溶胶，搅拌至沉淀生成；过滤、洗涤、干燥后加入(NH₄)₂CO₃溶液和Ni(NO₃)₂·6H₂O溶液中，超声分散，再干燥、焙烧，研磨得到NiO/ZrO₂纳米复合光催化剂。本发明制备的NiO/ZrO₂纳米复合光催化剂催化活性高、分散性好。将NiO/ZrO₂纳米复合光催化剂加入有机废水中，在光照条件下发生降解反应，能够将有毒有害物质直接降解为水和二氧化碳，且降解率在99.8％以上，从而实现有机废水中有机物的降解处理。

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及一种NiO/ZrO₂纳米复合光催化剂的制备方法及催化剂的应用。

背景技术

印染废水是目前我国主要工业废水来源之一，色泽深、有机毒物多、排放量大、生物降解难、重金属含量高，通常采用物理、化学和生物法处理，但效率低、处理不彻底，易产生二次污染等。光催化氧化降解污染物是近几年发展起来的一项“绿色技术”，常温常压下，利用光催化剂可将有机污染源彻底降解为二氧化碳、水等，操作简单、效率高、且无二次污染，在印染废水处理领域应用潜力巨大。

近年来，半导体光催化氧化法能耗低，易操作，无二次污染，已成为废水处理研究的新热点。目前光催化剂通常采用表面修饰、添加其他半导体氧化物、沉积金属离子等方法进行改性，如采用高岭土对纳米ZnO进行改性，具体方法如下：将一定量的高岭土浸渍于硝酸水溶液中，在水浴中加热，搅拌后真空抽滤，洗涤，干燥，研磨备用；称取一定量改性高岭土置于三口烧瓶内，加入适量蒸馏水，搅拌均匀，水浴加热，用微型滴定管按一定滴速滴加Zn(CH₃COO)₂·2H₂O溶液，反应30min后，滴加(NH₄)₂CO₃稀溶液调节pH至7-8，继续加热搅拌后过滤、洗涤、干燥，置于马弗炉中焙烧，冷却、研磨后即为Kaolin/ZnO纳米光催化剂粉体。

ZrO₂是一种P型半导体氧化物，具有酸碱性好、氧化还原性好的特点，且易产生氧空穴。纳米尺寸ZrO₂比表面积大、表面氧缺位多、离子交换能力强，是一种优良的光催化剂，可将有毒有害物质直接降解为水和二氧化碳等。但ZrO₂禁带宽度(5.65ev)较宽，存在对光源要求高，易团聚，催化活性需提高等缺点。目前研究较多的是通过掺杂其他组分进行复合改性，如利用不同半导体间的能级差，提高光催化活性，同时还能减小团聚现象，使其更易悬浮于废水中，利于催化反应进行等。而氧化镍(NiO)的禁带宽度为3.50ev，同样也是一种优异的P 型半导体材料，在光催化降解方面应用广泛。

目前对于纳米NiO改性制备ZrO₂复合光催化剂的研究鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化活性高、分散性好的NiO/ZrO₂纳米复合光催化剂的制备方法；本发明同时提供NiO/ZrO₂纳米复合光催化剂的应用。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：