[发明专利]一种稀土Er掺杂NiO的光催化材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种稀土Er掺杂NiO的光催化材料的制备方法，其特征在于，以NiO为基质，在NiO基质的晶格中掺杂稀土元素Er，所述方法包括如下步骤：

步骤一，沉淀法制备前驱体Ni(OH)₂：

称取Ni(NO₃)₂·5H₂O并加入去离子水，于室温条件下进行配置得到第一溶液，向第一溶液中加入称取的固态NaOH并使第一溶液沉淀得到第一混合物，将所述第一混合物磁力搅拌第一时间，搅拌完成后得到第一混合液，对所述第一混合液分别使用去离子水以及无水乙醇进行洗涤，之后在干燥箱中，控制在第一温度的环境下干燥第二时间，以得到前驱体Ni(OH)₂；

步骤二，熔融盐煅烧法制备光催化材料：

分别称取KCl、LiCl、Er(NO₃)₃·5H₂O以及步骤一中所制备得到的前驱体Ni(OH)₂，加入研钵中充分研磨以得到第二混合物，将所得的第二混合物置于氧化铝坩埚中，研磨混合搅拌均匀后控制在第二温度的环境下煅烧第三时间，自然冷却至室温后，用去离子水和乙醇交替洗涤多次，最后在干燥箱中控制在第三温度的环境下干燥第四时间，以得到所述稀土Er掺杂NiO的光催化材料；

在所述步骤二中，LiCl与KCl的质量比为A：B，Ni(OH)₂与Er(NO₃)₃·5H₂O的物质的量之比为C∶D；

其中，A对应的质量范围为2.5～2.7g，B对应的质量范围为3.1～3.3g，C对应的物质的量为4～5mmol，D对应的物质的量为0.1～0.5mmol。

2.根据权利要求1所述的稀土Er掺杂NiO的光催化材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述第一溶液为Ni(NO₃)₂溶液，所述Ni(NO₃)₂溶液的配置方法包括如下步骤：

将第一摩尔量的Ni(NO₃)₂·5H₂O完全溶解于第一预设体积的去离子水中以得到所述Ni(NO₃)₂溶液，其中所述第一摩尔量为8～10mmol，所述第一预设体积为32～40ml。

3.根据权利要求2所述的稀土Er掺杂NiO的光催化材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，加入的固态NaOH的质量为0.64～0.8g，洗涤使用的去离子水以及无水乙醇的体积均为10～15mL。

4.根据权利要求1所述的稀土Er掺杂NiO的光催化材料的制备方法，其特征在于，所述第一时间为0.5～1h，所述第一温度为60℃，所述第二时间为8h，所述第二温度为400℃，所述第三时间为3h，所述第三温度为60℃，所述第四时间为8h。

5.根据权利要求2所述的稀土Er掺杂NiO的光催化材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，配置得到的所述Ni(NO₃)₂溶液的颜色为青绿色；当加入NaOH之后，所述Ni(NO₃)₂溶液由青绿色转变为浅绿色；

经煅烧干燥后得到的所述稀土Er掺杂NiO的光催化材料为黑色。

6.根据权利要求2所述的稀土Er掺杂NiO的光催化材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤一之后，且在所述步骤二之前，所述方法还包括：

将制备得到的所述前驱体Ni(OH)₂置于一密闭容器中，将所述密闭容器抽真空之后，再将所述密闭容器位于预设电场强度的电场中以及预设磁场强度的磁场中静置2h。

7.根据权利要求6所述的稀土Er掺杂NiO的光催化材料的制备方法，其特征在于，所述预设电场强度为3～25V/m，所述预设磁场强度为1～20A/m。