一种含结晶水的磷酸锌及其制备方法和用作光催化剂的用途技术

本发明专利技术公开了一种含结晶水的磷酸锌及其制备方法和用作光催化剂的用途，制备方法包括如下步骤：步骤S1，在水溶液中添加适量六水合硝酸锌，搅拌；步骤S2，在上述溶液中添加适量磷酸氢二铵使得六水合硝酸锌和磷酸氢二铵的摩尔浓度之比为3:2，搅拌；步骤S3，将所得溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，170‑190℃恒温水热反应23‑25小时；反应结束后，自然冷却至室温，洗涤、离心、干燥即得。本发明专利技术提供了一种Zn3(PO4)2·4H2O，具有优异的光催化活性，具有良好的应用前景，可用于制备光催化剂。本发明专利技术还提供了Zn3(PO4)2·4H2O的制备方法，步骤简单、可控，成本低廉，可推广性强。

【技术实现步骤摘要】
一种含结晶水的磷酸锌及其制备方法和用作光催化剂的用途
本专利技术属于化学领域，涉及一种Zn3(PO4)2·4H2O及其制备方法和用作光催化剂的用途。
技术介绍
进入21世纪，人类面临着能源和环境两个非常严峻的问题，特别是有毒且难降解有机污染物(如多环芳烃、多氯联苯、农药、染料等)引起的环境问题，已成为影响人类生存与健康的重大问题。利用半导体氧化物材料在太阳光照射下表面能受激活化的特性，可有效地氧化分解有机污染物。与传统的净化环境处理方法相比，半导体光催化技术拥有反应条件温和、无二次污染、操作简单和降解效果显著等优势。磷酸锌作为最重要的一种磷酸盐，被广泛应用于涂料、电极以及自动化等工业领域。近年来，磷酸盐由于其在工业、商业以及科学上的广泛应用而得到了广泛关注。近年来，磷酸盐由于其在工业、商业以及科学上的大量应用而得到了广泛关注。在已有的报道中，胡云章等人报道了一种磷酸锌疫苗佐剂(申请公布号：CN101972477A)。调研表明，尚未有含结晶水的磷酸锌作为光催化材料的报道。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种Zn3(PO4)2·4H2O及其制备方法和用作光催化剂的用途。本专利技术的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种含结晶水的磷酸锌，化学式为Zn3(PO4)2·4H2O。上述磷酸锌的制备方法，包括如下步骤：步骤S1，在水溶液中添加适量六水合硝酸锌，搅拌；步骤S2，在上述溶液中添加适量磷酸氢二铵使得六水合硝酸锌和磷酸氢二铵的摩尔浓度之比为3:2，搅拌；步骤S3，将所得溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，170-190℃恒温水热反应23-25小时；反应结束后，自然冷却至室温，洗涤、离心、干燥即得。优选地，六水合硝酸锌浓度为0.1mol/L。优选地，步骤S1搅拌20分钟。优选地，步骤S2搅拌30分钟。优选地，步骤S3于180℃恒温水热反应24h。上述磷酸锌用于制备光催化剂的用途。有益效果：本专利技术提供了一种Zn3(PO4)2·4H2O，具有优异的光催化活性，具有良好的应用前景，可用于制备光催化剂。本专利技术还提供了Zn3(PO4)2·4H2O的制备方法，步骤简单、可控，成本低廉，可推广性强。附图说明图1为实施例1制备的Zn3(PO4)2·4H2O及Zn3(PO4)2光催化剂的X射线衍射(XRD)图。由图1可见，实施例1制备的产品分别与Zn3(PO4)2·4H2O标准卡(JCPDS:33-1474)和Zn3(PO4)2标准卡(JCPDS:29-1390)一致，分别是纯相的Zn3(PO4)2·4H2O和Zn3(PO4)2光催化剂。图2为实施例一制备的Zn3(PO4)2·4H2O光催化剂的扫描电子显微镜(SEM)图。由图2可见，实施例1所制备的Zn3(PO4)2·4H2O光催化剂形貌为纳米片，片厚度为350-550nm，纳米片大小为(15-20μm)×(25-30μm)左右。图3为测试例1制备的Zn3(PO4)2·4H2O光催化剂对亚甲基蓝(MB)染料废水溶液降解的活性对比图。其中C0为MB的初始浓度，C为经过紫外光照射一段时间后测量的MB浓度，t为时间。由图3可见，Zn3(PO4)2·4H2O光催化剂能有效催化降解MB染料废水溶液，并且活性优于纯相Zn3(PO4)2催化剂。具体实施方式下面结合附图和实施例具体介绍本专利技术实质性内容，但并不以此限定本专利技术的保护范围。实施例1：室温下，在烧杯中，将3mmol的六水合硝酸锌加入盛有30mL水溶液的烧杯中，搅拌20分钟；然后加入2mmol的磷酸氢二铵，搅拌半小时后，转移到聚四氟乙烯内衬中，180℃恒温水热反应24小时；反应24小时后，自然冷却至室温，洗涤、离心、干燥，产物即为Zn3(PO4)2·4H2O。将产物放到马弗炉中，600℃恒温煅烧反应6小时，即为Zn3(PO4)2。二者X射线衍射(XRD)图如图1所示，Zn3(PO4)2·4H2O扫描电子显微镜(SEM)图如图2所示。测试例：测试过程如下：将实施例1所得Zn3(PO4)2·4H2O光催化剂、纯相的Zn3(PO4)2，降解含有MB的废水溶液。称取样品0.1g，分别加入200mlMB水溶液，其中MB浓度都50mg/L，先避光搅拌30min，使染料在催化剂表面达到吸附/脱附平衡。然后开启氙灯光源在紫外光照射下进行光催化反应，上清液用分光光度计检测。根据Lambert–Beer定律，有机物特征吸收峰强度的变化，可以定量计算其浓度变化。当吸光物质相同、厚度相同时，可以用吸光度的变化直接表示溶液浓度的变化。因为MB在663nm处有一个特征吸收峰，所以可以利用吸光度的变化来衡量溶液中MB的浓度变化。从图上(横坐标：紫外光照射时间；纵坐标：经过紫外光照射一段时间后测量的MB浓度值与MB的初始浓度的比值。)可以看出我们合成的Zn3(PO4)2·4H2O光催化剂的活性，相较于不带结晶水的Zn3(PO4)2提高了1.66倍(图3)。综上，本专利技术提供了一种Zn3(PO4)2·4H2O，具有优异的光催化活性，具有良好的应用前景，可用于制备光催化剂。本专利技术还提供了Zn3(PO4)2·4H2O的制备方法，步骤简单、可控，成本低廉，可推广性强。上述实施例的作用在于具体介绍本专利技术的实质性内容，但本领域技术人员应当知道，不应将本专利技术的保护范围局限于该具体实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含结晶水的磷酸锌，其特征在于：化学式为Zn3(PO4)2·4H2O。

【技术特征摘要】
1.一种含结晶水的磷酸锌，其特征在于：化学式为Zn3(PO4)2·4H2O。2.权利要求1所述磷酸锌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，在水溶液中添加适量六水合硝酸锌，搅拌；步骤S2，在上述溶液中添加适量磷酸氢二铵使得六水合硝酸锌和磷酸氢二铵的摩尔浓度之比为3:2，搅拌；步骤S3，将所得溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，170-190℃恒温水热反应23-25小时；反应结束后，自...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕飞，顾文浩，张桉，滕怡然，刘喆，郝唯一，刘再伦，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32