本发明专利技术提供了一种分子印迹聚合物修饰纳米ZnO光催化剂的制备方法，该方法首先采用低温液相沉淀法制备纳米ZnO，然后通过硅烷偶联剂在纳米ZnO表面引入乙烯基；再通过热引发聚合，在纳米ZnO表面包覆一层分子印迹聚合物。所得材料对目标污染物具有很强的选择性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料领域，具体涉及一种分子印迹聚合物修饰纳米ZnO光催化剂的制备方法。
技术介绍
半导体光催化技术是一种极具前途的环境污染深度净化技术，具有处理效率高，不存在二次污染等优点。在降解废水中的有机污染物时，传统的光催化剂选择性比较差，其应用受到限制。因此，提高光催化剂的选择性成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种分子印迹聚合物修饰纳米ZnO光催化剂的制备方法，该方法将分子印迹技术与光催化降解技术有机结合，所得材料不仅具有优异的光催化活性，而且对目标污染物具有很强的识别能力。实现上述目的的技术方案是：首先采用低温液相沉淀法制备纳米ZnO；然后采用硅烷偶联剂对纳米ZnO进行表面改性；再采用分子印迹技术，在纳米ZnO表面包覆分子印迹聚合物。本专利技术提供的一种分子印迹聚合物修饰纳米ZnO光催化剂的制备方法，按照下述步骤进行：(1)在250mL锥形瓶中，将6-10mmol Zn(CH3COO)2·2H2O、0.5-1.0mmol六次甲基四胺加入100mL甲醇溶液中，室温下不断搅拌，待溶质完全溶解后，加入6-10mL蒸馏水，搅拌均匀后，将锥形瓶放入60-80℃水浴锅中保温12-24h，保温结束后，收集沉淀物，沉淀物分别用无水乙醇、蒸馏水洗涤3-5次，60-80℃烘干，即得纳米ZnO；(2)将2g上述纳米ZnO加入到30-50mL蒸馏水中，置于三口烧瓶中，用质量分数5-10％醋酸溶液将其pH调成4.0-5.0，超声15-30min，充分分散，加入0.4-0.8g硅烷偶联剂，通N2冷凝回流，80-100℃水浴中反应4-6h，真空干燥后，分别经甲醇、水反复洗涤3-5次，除去未反应的硅烷偶联剂；产品置于60-80℃真空干燥箱中干燥12-24h得到改性纳米ZnO；(3)将3-6mmol罗丹明B和10-30mmol功能单体丙烯酰胺溶解在70mL去离子水中，完全溶解后，加入0.1-0.2mol的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和一定量的引发剂，搅拌30-45min得到前驱体溶液；(4)在上述前驱体溶液中加入0.5-1.0g改性纳米ZnO，超声10-20min，使纳米ZnO均匀分散，通N2排除体系中的空气后密封，70-85℃引发聚合12-24h，反应结束后，将固体用研钵磨碎并过筛，然后分别用蒸馏水、体积比9:1的甲醇和乙酸溶液洗涤3-5次，60-80℃真空干燥，即得表面分子印迹型ZnO光催化剂。作为优选，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，乙烯基三叔丁基硅烷，乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种。作为优选，所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种，引发剂用量为功能单体与交联剂总质量的1％-3％。由上述技术方案可知：本专利技术首先采用低温液相沉淀法制备纳米ZnO，无需高温煅烧；然后通过硅烷偶联剂在纳米ZnO表面引入乙烯基；再通过热引发聚合，在纳米ZnO表面包覆一层分子印迹聚合物，提高纳米ZnO对目标污染物的选择性。本专利技术的有益效果是：将分子印迹技术与光催化技术有益结合，显著提高了光催化材料的选择性。附图说明图1实施例1、比较例1所得光催化材料对罗丹明B、罗丹明6G、亚甲基蓝的光催化降解性能具体实施方式下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本专利技术。应理解，这些实施例只是为了举例说明本专利技术，而非以任何方式限制本专利技术的范围。实施例1(1)在250mL锥形瓶中，将6mmol Zn(CH3COO)2·2H2O、0.5mmol六次甲基四胺加入100mL甲醇溶液中，室温下不断搅拌，待溶质完全溶解后，加入6mL蒸馏水，搅拌均匀后，将锥形瓶放入60℃水浴锅中保温24h，保温结束后，收集沉淀物，沉淀物分别用无水乙醇、蒸馏水洗涤3次，60℃烘干，即得纳米ZnO；(2)将2g上述纳米ZnO加入到30mL蒸馏水中，置于三颈烧瓶中，用质量分数5％醋酸溶液将其pH调成4.0，超声15min，充分分散，加入0.4g乙烯基三乙氧基硅烷，通N2冷凝回流，80℃水浴中反应6h，真空干燥后，分别经甲醇、水反复洗涤3次，除去未反应的硅烷偶联剂；产品置于60℃真空烘箱中干燥24h得到改性纳米ZnO；(3)将3mmol罗丹明B和10mmol功能单体丙烯酰胺溶解在70mL去离子水中，完全溶解后，加入0.1mol的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和占功能单体与交联剂总质量1％的过硫酸铵，搅拌30min得到前驱体溶液；(4)在上述前驱体溶液中加入0.5g改性纳米ZnO，超声10min，使纳米ZnO均匀分散，通N2排除体系中的空气后密封，70℃引发聚合24h，反应结束后，将固体用研钵磨碎并过筛，然后分别用蒸馏水、体积比9:1的甲醇和乙酸溶液洗涤3次，60℃真空干燥，即得表面分子印迹型ZnO光催化剂。对比例1(1)在250mL锥形瓶中，将6mmol Zn(CH3COO)2·2H2O、0.5mmol六次甲基四胺加入100mL甲醇溶液中，室温下不断搅拌，待溶质完全溶解后，加入6mL蒸馏水，搅拌均匀后，将锥形瓶放入60℃水浴锅中保温24h，保温结束后，收集沉淀物，沉淀物分别用无水乙醇、蒸馏水洗涤3次，60℃烘干，即得纳米ZnO；(2)将2g上述纳米ZnO加入到30mL蒸馏水中，置于三颈烧瓶中，用质量分数5％醋酸溶液将其pH调成4.0，超声15min，充分分散，加入0.4g乙烯基三乙氧基硅烷，通N2冷凝回流，80℃水浴中反应6h，真空干燥后，分别经甲醇、水反复洗涤3次，除去未反应的硅烷偶联剂；产品置于60℃真空烘箱中干燥24h得到改性纳米ZnO；(3)将10mmol功能单体丙烯酰胺溶解在70mL去离子水中，完全溶解后，加入0.1mol的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和占功能单体与交联剂总质量1％的过硫酸铵，搅拌30min得到前驱体溶液；(4)在上述前驱体溶液中加入0.5g改性纳米ZnO，超声10min，使纳米ZnO均匀分散，通N2排除体系中的空气后密封，70℃引发聚合24h，反应结束后，将固体用研钵磨碎并过筛，然后分别用蒸馏水、体积比9:1的甲醇和乙酸溶液洗涤3次，60℃真空干燥，即得非表面分子印迹型ZnO光催化剂。实施例2(1)在250mL锥形瓶中，将10mmol Zn(CH3COO)2·2H2O、1.0mmol六次甲基四胺加入100mL甲醇溶液中，室温下不断搅拌，待溶质完全溶解后，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀后，将锥形瓶放入80℃水浴锅中保温12h，保温结束后，收集沉淀物，沉淀物分别用无水乙醇、蒸馏水洗涤5次，80℃烘干，即得纳米ZnO；(2)将2g上述纳米ZnO加入到50mL蒸馏水中，置于三颈烧瓶中，用质量分数10％醋酸溶液将其pH调成4.0，超声30min，充分分散，加入0.8g乙烯基三甲氧基硅烷，通N2冷凝回流，100℃水浴中反应4h，真空干燥后，分别经甲醇、水反复洗涤5次，除去未反应的硅烷偶联剂；产品置于80℃真空烘箱中干燥12h得到改性纳米ZnO；(3)将6mmol罗丹明B和30mmol功能单体丙烯酰胺溶解在70mL去离子水中，完全溶解后，加入0.2mol的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和占功能单体与交联剂总质量3％的过硫酸钠，搅拌45min得到前驱体溶液；(4)在上述前驱体溶液中加入1.0g本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分子印迹聚合物修饰纳米ZnO光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：(1)在250mL锥形瓶中，将6‑10mmol Zn(CH3COO)2·2H2O、0.5‑1.0mmol六次甲基四胺加入100mL甲醇溶液中，室温下不断搅拌，待溶质完全溶解后，加入6‑10mL蒸馏水，搅拌均匀后，将锥形瓶放入60‑80℃水浴锅中保温12‑24h，保温结束后，收集沉淀物，沉淀物分别用无水乙醇、蒸馏水洗涤3‑5次，60‑80℃烘干，即得纳米ZnO；(2)将2g上述纳米ZnO加入到30‑50mL蒸馏水中，置于三口烧瓶中，用质量分数5‑10％醋酸溶液将其pH调成4.0‑5.0，超声15‑30min，充分分散，加入0.4‑0.8g硅烷偶联剂，通N2冷凝回流，80‑100℃水浴中反应4‑6h，真空干燥后，分别经甲醇、水反复洗涤3‑5次，除去未反应的硅烷偶联剂；产品置于60‑80℃真空干燥箱中干燥12‑24h得到改性纳米ZnO；(3)将3‑6mmol罗丹明B和10‑30mmol功能单体丙烯酰胺溶解在70mL去离子水中，完全溶解后，加入0.1‑0.2mol的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和一定量的引发剂，搅拌30‑45min得到前驱体溶液；(4)在上述前驱体溶液中加入0.5‑1.0g改性纳米ZnO，超声10‑20min，使纳米ZnO均匀分散，通N2排除体系中的空气后密封，70‑85℃引发聚合12‑24h，反应结束后，将固体用研钵磨碎并过筛，然后分别用蒸馏水、体积比9:1的甲醇和乙酸溶液洗涤3‑5次，60‑80℃真空干燥，即得表面分子印迹型ZnO光催化剂。...
【技术特征摘要】
1.一种分子印迹聚合物修饰纳米ZnO光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：(1)在250mL锥形瓶中，将6-10mmol Zn(CH3COO)2·2H2O、0.5-1.0mmol六次甲基四胺加入100mL甲醇溶液中，室温下不断搅拌，待溶质完全溶解后，加入6-10mL蒸馏水，搅拌均匀后，将锥形瓶放入60-80℃水浴锅中保温12-24h，保温结束后，收集沉淀物，沉淀物分别用无水乙醇、蒸馏水洗涤3-5次，60-80℃烘干，即得纳米ZnO；(2)将2g上述纳米ZnO加入到30-50mL蒸馏水中，置于三口烧瓶中，用质量分数5-10％醋酸溶液将其pH调成4.0-5.0，超声15-30min，充分分散，加入0.4-0.8g硅烷偶联剂，通N2冷凝回流，80-100℃水浴中反应4-6h，真空干燥后，分别经甲醇、水反复洗涤3-5次，除去未反应的硅烷偶联剂；产品置于60-80℃真空干燥箱中干燥12-24h得到改性纳米ZnO；(3)将3-6mmol罗丹明B和10-30mmol功能单体丙烯酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭勇刚，纪俊玲，陶永新，汪媛，姚超，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。