本發明涉及環境污染控制新材料領域,尤其涉及一種氧化鋅復合磷酸釔催化劑的制備方法。
背景技術:
隨著科技的發展,來自工農業生產中產生的毒害有機污染物嚴重威脅著環境和人類的健康,尋求一種新型高效的環境治理技術具有重要的意義。光催化技術因其節能、高效、污染物降解徹底、無二次污染優點,目前已成為一種具有重要應用前景的新興環境治理技術。近年來,新型高效的可見光光催化劑的研制成為光催化技術中的一個重要研究內容,其中具有表面等離子共振效應的光催化材料,因其獨特的表面物理化學性質和高效的可見光光催化性能,成為研究的熱點之一。
然而,目前所報道的可見光光催化材料大多具有較高的光生載流子復合率和較差的可見光吸收,導致其量子效率較低。因此,開發新型高效可見光光催化材料,拓展半導體材料光譜響應范圍以及促進光生電子和空穴有效分離,成為目前光催化材料研究領域急需解決的科學問題。
技術實現要素:
本發明的目的是為克服現有技術中光催化降解污染物過程中的不足,提供一種氧化鋅復合磷酸釔催化劑的制備方法。
為此,本發明提供了以下技術方案,一種氧化鋅復合磷酸釔催化劑的制備方法,依次包括如下步驟:
在60~80℃水浴下,向5~10mL濃度為0.1~0.5mol/L的硝酸釔溶液中邊攪拌邊滴加10~15mL濃度為0.02~0.08mol/L磷酸氫二鈉溶液,攪拌2~4h后,制得磷酸釔小顆粒懸濁液,繼續向其中加入0.3~1mmol氯化鋅固體,提高水浴溫度至90~100℃,攪拌2-3h,固液分離,將固體用去離子水洗滌3~5遍,在105℃下烘干;將烘干得到的產品在400~600℃下煅燒5~8h,即可得到一種氧化鋅復合磷酸釔催化劑。
與傳統催化劑相比,本發明具有以下優越性:首先形成磷酸釔顆粒,然后在后續過程中形成氫氧化鋅膠體顆粒附著于磷酸釔表面,形成均勻的復合體。所制得的催化劑有較好的晶體結構且有較大的比表面積,穩定,光降解處理效率高。
具體實施方式
下面結合實施例來詳細說明本發明,但本發明并不僅限于此。
實施例1
在80℃水浴下,向10mL濃度為0.5mol/L的硝酸釔溶液中邊攪拌邊滴加15mL濃度為0.08mol/L磷酸氫二鈉溶液,攪拌4h后,制得磷酸釔小顆粒懸濁液,繼續向其中加入1mmol氯化鋅固體,提高水浴溫度至100℃,攪拌3h,固液分離,將固體用去離子水洗滌3~5遍,在105℃下烘干;將烘干得到的產品在600℃下煅燒8h,即可得到一種氧化鋅復合磷酸釔催化劑。
將制得的氧化鋅復合磷酸釔催化劑用于處理含酸性大紅廢水:0.2g氧化鋅復合磷酸釔催化劑加入到40mL濃度為20mg/L的酸性大紅廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應2h,脫色率為92.6%。
實施例2
在60℃水浴下,向5mL濃度為0.1mol/L的硝酸釔溶液中邊攪拌邊滴加10mL濃度為0.02mol/L磷酸氫二鈉溶液,攪拌2h后,制得磷酸釔小顆粒懸濁液,繼續向其中加入0.3mmol氯化鋅固體,提高水浴溫度至90℃,攪拌2h,固液分離,將固體用去離子水洗滌3遍,在105℃下烘干;將烘干得到的產品在400℃下煅燒5h,即可得到一種氧化鋅復合磷酸釔催化劑。
將制得的氧化鋅復合磷酸釔催化劑用于處理含亞甲基藍廢水:0.2g氧化鋅復合磷酸釔催化劑加入到40mL濃度為20mg/L的亞甲基藍廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應2h,脫色率為95.9%。
實施例3
在70℃水浴下,向10mL濃度為0.5mol/L的硝酸釔溶液中邊攪拌邊滴加10mL濃度為0.06mol/L磷酸氫二鈉溶液,攪拌4h后,制得磷酸釔小顆粒懸濁液,繼續向其中加入1mmol氯化鋅固體,提高水浴溫度至100℃,攪拌3h,固液分離,將固體用去離子水洗滌5遍,在105℃下烘干;將烘干得到的產品在500℃下煅燒6h,即可得到一種氧化鋅復合磷酸釔催化劑。
將制得的氧化鋅復合磷酸釔催化劑用于處理含金橙II廢水:0.2g氧化鋅復合磷酸釔催化劑加入到40mL濃度為20mg/L的金橙II廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應2h,脫色率為94.9%。