[发明专利]一种镓铟锌三元氮氧化物的制备方法及其应用

摘要

本发明一种镓铟锌三元氮氧化物制备方法。本发明以Ga(NO3)3·xH2O，Zn(Ac)2·2H2O，In(NO3)3·xH2O分别作为镓源、锌源和铟源，乙醇胺和少量乙酸作为溶剂，采用溶剂热的方法先获得均匀的前驱体混合液，将此前驱体长时间置于低温环境下至凝胶状后，高温焙烧制得淡黄色镓铟锌氧化物(GIZO)，最后在氨气氛围下高温氮化制得灰绿色GIZNO纳米材料。本发明制得的GIZNO具有明显的核壳结构，经过密度泛函理论(DFT)计算证明，该核壳结构能有效地促进光催化分解水过程中光生载流子的分离，进而能够高效的光催化分解水。在负载1wt％铑(Rh)作为助催化剂和可见光(λ≥420nm)照射条件下，光催化分解水产氢速率为603μmol h‑1g‑1，产氧速率为274μmol h‑1g‑1,430nm处的表观量子效率达到3.5％，显示出较好的应用前景。

主权项

1.一种镓铟锌三元氮氧化物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)以Ga(NO₃)₃·xH₂O、In(NO₃)₃·xH₂O和Zn(Ac)₂·2H₂O分别作为镓源、铟源和锌源，以乙醇胺和和乙酸作为溶剂，采用溶剂热法制备前驱体；(2)将步骤(1)中长时间低温保持得到的凝胶状前驱体置于马弗炉中，以3℃/min升温速度升至450～600℃，并在此温度低下焙烧8～10h，后随炉冷却至室温，得到淡黄色GIZO蓬松粉末；(3)将步骤(2)得到的GIZO粉末转移至管式炉中，通入氨气，以5℃/min升温至600～900℃并保温5～30h，并以3℃/min的速率降温至室温，即得到具有核壳结构的GIZNO纳米材料。