專利名稱：沉淀-浸漬合成納米氧化鋅/竹炭光催化材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沉淀-浸漬合成納米氧化鋅/竹炭光催化材料的方法。
背景技術(shù)：
竹炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，且來源廣泛，價格低廉，作為一種新型吸附材料，在環(huán) 境保護(hù)方面，被廣泛用作環(huán)境凈化材料以吸附空氣中甲醛等有害氣體和用作水處理材料， 但是，竹炭吸附污染物并沒有將污染物破壞以解除毒素，這使得竹炭的吸附能力隨著使用 時間的延長而逐漸降低，并不可避免的要產(chǎn)生二次污染。因此，對竹炭進(jìn)行改性使之既有更 好的吸附性能又有再生性能具有重要的意義。納米氧化鋅是一種光催化性能良好的光催化 劑，但粉體納米氧化鋅作為光催化劑時存在回收困難的問題。用納米氧化鋅與負(fù)載體復(fù)合 降解有機(jī)污染，不但能發(fā)揮納米氧化鋅的催化性能，亦能提高它的的催化效率及改變氧化 鋅單一使用時難以回收再利用的缺點(diǎn)。而竹炭作為一種功能性新型環(huán)保材料，其本身的強(qiáng) 吸附性對凈化、抑菌等方面有著一定的作用，利用竹炭吸附能力制備竹炭和納米氧化鋅的 復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)竹炭的吸附性與納米ZnO特殊性能有效結(jié)合，用于廢污處理，有望成為人們 研究的熱點(diǎn)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種沉淀_浸漬合成納米氧化鋅/竹炭光催化材料的方法，是 綜合利用竹炭的吸附性和納米氧化鋅的光催化作用，將納米氧化鋅負(fù)載于竹炭上，使兩者 的優(yōu)點(diǎn)得到完美結(jié)合。本發(fā)明采用氫氧化鈉、七水合硫酸鋅為原料，聚乙二醇-6000做分散劑，采用采用 沉淀_浸漬的方法在一定的反應(yīng)溫度和時間下制備納米氧化鋅_竹炭復(fù)合材料，并以亞甲 基藍(lán)為處理有機(jī)物研究對象，評價該復(fù)合材料的吸附和光催化降性能。具體步驟為(1)將0. 1-0. 25g的聚乙二醇6000加入盛有30mL蒸餾水的燒杯中，攪拌溶解均勻 后加入ZnSO4 · 7H20 0. 0043-0. 086g,并使其均勻溶解；. (2)在步驟(1)所得溶液中加入0. 5-1. Og竹炭，室溫下勻速攪拌4h ；接著緩慢滴 加0. 0015mol/L的NaOH溶液20mL，滴加完畢后室溫下繼續(xù)勻速攪拌8h ；(3)將步驟(2)所得混合溶液轉(zhuǎn)移至70-90°C下的恒溫水浴鍋中，在恒溫勻速攪拌 下繼續(xù)反應(yīng)50min ；(4)反應(yīng)完成后取出燒杯室溫勻速攪拌下冷卻，過濾、洗滌、烘干，即得光催化材 料。光催化材料中ZnO納米粒子為球形，平均粒徑約為40-100nm。以亞甲基藍(lán)為有機(jī)物的目標(biāo)降解物，評價納米ZnO/竹炭光催化材料在自然光、 紫外光、黑暗條件下的吸附和光催化性能，在紫外光下復(fù)合物對亞甲基藍(lán)的脫色率達(dá) 77-96%。本發(fā)明具有生產(chǎn)設(shè)備簡單，操作方便，容易控制，復(fù)合物中ZnO粒徑小、分布均勻，
3納米復(fù)合物吸附性能及光催化性能高等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例(1)將0. 2g聚乙二醇6000加入盛有30mL蒸餾水的燒杯中，攪拌溶解均勻后加入 ZnSO4 · 7H20 0. 0043g,并使其均勻溶解；(2)在步驟⑴所得溶液中加入0. 5g竹炭，室溫下勻速攪拌4h ；接著緩慢滴加 0. 0015mol/L的NaOH溶液20mL，滴加完畢后室溫下繼續(xù)勻速攪拌8h ；(3)將步驟(2)所得溶液轉(zhuǎn)移至80°C下的恒溫水浴鍋中，在恒溫勻速攪拌下繼續(xù) 反應(yīng)50min ；(4)反應(yīng)完成后取出燒杯室溫勻速攪拌下冷卻，過濾、洗滌、烘干，即得光催化材 料；光催化材料中ZnO納米粒子為球形，平均粒徑約為43nm。該光催化材料在自然光下及紫外光下對亞甲基藍(lán)的脫色率均比竹炭有很大提高， 且紫外光下脫色率最高，自然光次之。紫外光照射1小時后脫色率為93%，4小時后脫色率 為 96%。
權(quán)利要求
一種光催化材料的制備方法，其特征在于具體步驟為(1)將0.1 0.25g的聚乙二醇6000加入盛有30mL蒸餾水的燒杯中，攪拌溶解均勻后加入ZnSO4·7H2O 0.0043 0.086g，并使其均勻溶解；(2)在步驟(1)所得溶液中加入0.5 1.0g竹炭，室溫下勻速攪拌4h；接著緩慢滴加0.0015mol/L的NaOH溶液20mL，滴加完畢后室溫下繼續(xù)勻速攪拌8h；(3)將步驟(2)所得溶液轉(zhuǎn)移至70 90℃下的恒溫水浴鍋中，在恒溫勻速攪拌下繼續(xù)反應(yīng)50min；(4)反應(yīng)完成后取出燒杯室溫勻速攪拌下冷卻，過濾、洗滌、烘干；光催化材料中ZnO納米粒子為球形，平均粒徑約為40 100nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沉淀-浸漬合成納米氧化鋅/竹炭光催化材料的方法。將0.1-0.25g的聚乙二醇6000加入含有30mL蒸餾水中的燒杯中，攪拌溶解均勻后加入ZnSO4·7H2O 0.0043-0.086g，并使其均勻溶解；在上述溶液中加入0.5-1.0g竹炭，室溫下勻速攪拌4h；接著緩慢滴加0.0015mol/L的NaOH溶液20mL，滴加完畢后室溫下繼續(xù)勻速攪拌8h；所得混合溶液轉(zhuǎn)移至70-90℃下的恒溫水浴鍋中，在恒溫勻速攪拌下繼續(xù)反應(yīng)50min；反應(yīng)完成后取出燒杯室溫勻速攪拌下冷卻，過濾、洗滌、烘干，即得復(fù)合材料。復(fù)合材料中ZnO納米粒子為球形，平均粒徑約為40-100nm。本發(fā)明具有生產(chǎn)設(shè)備簡單，操作方便，容易控制，復(fù)合物中ZnO粒徑小、分布均勻，納米復(fù)合物吸附性能及光催化性能高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01J23/06GK101947442SQ201010276120
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者吳建平, 周桂釘, 唐平, 安宏澤, 覃愛苗, 陳海念 申請人:桂林理工大學(xué)