[发明专利]一种氧化锌纳米棒三元复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化锌纳米棒三元复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

获得生物炭：将柚皮的海绵状部去除，取柚子皮干燥、研磨成粉末后过筛，在保护气氛下碳化；然后将碳化产物浸入碱性溶液中，加热处理，冷却后洗涤、干燥，得到生物炭；

制备复合材料：将所述生物炭分散在溶剂中，加入醋酸锌，碱性试剂和聚乙二醇和氧化石墨烯，混合均匀后，装入高压反应釜中，加热反应，冷却至室温，过滤、洗涤收集固体产物，获得所述氧化锌纳米棒三元复合材料。

2.根据权利要求1所述氧化锌纳米棒三元复合材料的制备方法，其特征在于：获得生物炭步骤中，柚子皮干燥的温度为80-100℃，干燥时间为50-80h，研磨成粉末后过50-100目筛，在氮气气氛下碳化，温度为400-600℃，时间为1-5h。

3.根据权利要求1或2所述氧化锌纳米棒三元复合材料的制备方法，其特征在于：获得生物炭步骤中，将碳化产物浸入碱性溶液中浸泡0.5-1h，然后在400-450℃下活化1-2h，最后升温到800-850℃下热解1-2h，冷却后洗涤、干燥，得到生物炭。

4.根据权利要求1所述氧化锌纳米棒三元复合材料的制备方法，其特征在于：制备复合材料步骤中，生物炭与醋酸锌的质量比为1:8-12，生物炭与氧化石墨烯的质量比为20-25:2。

5.根据权利要求1或4所述氧化锌纳米棒三元复合材料的制备方法，其特征在于：制备复合材料步骤中，采用的氧化石墨烯采用以下方法制备得到：将浓H₂SO₄和浓H₃PO₄混合，将石墨粉末添加到溶液中并搅拌；随后将高锰酸钾添加到该溶液中，在磁力搅拌50-60℃条件下下连续搅拌溶液10-12h，获得棕色溶液，冷却后加入H₂O₂，搅拌1-2h，产物洗涤、干燥，得到氧化石墨烯。

6.根据权利要求1或4所述氧化锌纳米棒三元复合材料的制备方法，其特征在于：制备复合材料步骤中，将所述生物炭利用超声分散在溶剂中，加入醋酸锌，碱性试剂和聚乙二醇，进行超声处理，之后加入超声分散过的氧化石墨烯溶液，混合均匀后，装入高压反应釜中。

7.根据权利要求1所述氧化锌纳米棒三元复合材料的制备方法，其特征在于：制备复合材料步骤中，高压反应釜的反应温度为100-130℃，反应时间为5-12h。

8.一种权利要求1-7任一项所述氧化锌纳米棒三元复合材料的制备方法，制备得到的氧化锌纳米棒三元复合材料，其特征在于：所述氧化锌纳米棒三元复合材料为灰色粉末，其中氧化锌、氧化石墨烯、生物炭的质量比为75-86:1-5:13-24；在微观结构上，氧化石墨烯呈单层片状，生物炭呈多孔无规则颗粒状，氧化锌呈纳米棒状无规则地堆叠在氧化石墨烯与生物炭表面，三者结合紧密，分散均匀。

9.根据权利要求8所述氧化锌纳米棒三元复合材料，其特征在于：氧化锌纳米棒三元复合材料粉末以0.3g/L投加量加入盐酸四环素溶液中，暗吸附40min后在75W汞灯下进行80min照射，四环素降解效率大于等于99.24％。

10.权利要求8或9所述氧化锌纳米棒三元复合材料在降解盐酸四环素上的应用。