The invention discloses a method for preparing visible-light photocatalytic material of oxide-SiC quantum dot composite nanostructure by liquid-phase laser ablation. First, the suspension of SiC quantum dot is prepared; then, metal oxide powder is added into the suspension of SiC quantum dot, and the metal oxide powder is fully dispersed by ultrasonic treatment or stirring to obtain the dispersed liquid; and the dispersed liquid is placed in a beaker. The dispersed liquid was treated by pulsed laser with a magnetic stirrer. Finally, the dispersed liquid was dried in an oven at 60 Compared with the preparation methods of various composite nanomaterials reported previously, the method does not need purification, thus greatly simplifying the preparation process, and the prepared composite nanomaterials have excellent visible light catalytic performance, and can be used for the treatment of industrial and domestic sewage.
【技术实现步骤摘要】
液相激光烧蚀制备氧化物-碳化硅量子点复合纳米结构可见光催化材料的方法
本专利技术公开了一种工艺简单、可大量制备金属氧化物半导体-碳化硅量子点复合纳米结构的方法,具体为一种液相激光烧蚀制备氧化物-碳化硅量子点复合纳米结构可见光催化材料的方法。使用这种方法,制备的金属氧化物半导体-碳化硅量子点复合结构具有优良的可见光降解有机污染物的能力。本专利技术属于光电材料
技术介绍
当今社会中,工业污水与生活污水的处理已成为一个严重影响人类生活环境的问题。人们提出许多的方法来降解水污染,其中光催化由于直接利用太阳能这种清洁绿色能源成为近年来研究的热点。光催化剂的选择直接影响催化性能以及是否充分利用太阳能。其中,氧化物半导体由于其成本低、稳定性和强催化性能而被广泛研究,如ZnO,TiO2,SnO2等。它们的价带顶较高,如TiO2和SnO2的价带顶分别约为2.91和3.6eV,这使它们具有很强的氧化能力。然而,这些金属氧化物的带隙较宽,如TiO2(~3.2eV)和SnO2(~3.6eV),这使它们仅能利用在太阳光谱的紫外光区域(约占太阳能的5%)有吸收,太阳能的利用效率极低。另一方面,光生电子和空穴很容易重新复合,使它们不能迁移到界面与污染物发生氧化还原反应,因此会降低光催化活性。碳化硅也是一种无毒,性能极佳的半导体材料,且其导带底更负,这使得电子还原能力更强。将其制备成量子点,可进一步改善其能带结构,缩短电子-空穴迁移路径。将碳化硅量子点与金属氧化物半导体进行耦合,有希望得到具有优良可见光催化性能的复合材料。纳米复合材料的制备方法一般较为复杂,提纯较难。液相脉冲激 ...
【技术保护点】
1.一种液相激光烧蚀制备氧化物‑碳化硅量子点复合纳米结构可见光催化材料的方法,其特征是,包括以下步骤:(1)制备碳化硅量子点悬浮液;用电化学腐蚀的方法,在电解液(氢氟酸与乙醇的混合液,体积比为2:1的混合溶液)中电化学蚀刻碳化硅陶瓷片30‑60分钟,洗涤3‑5次后,在去离子水中通过超声波震荡处理陶瓷片,获得碳化硅量子点悬浮液;(2)在步骤(1)得到的碳化硅量子点悬浮液中加入金属氧化物粉末,超声波处理或者搅拌使金属氧化物粉末充分分散,得到分散液;其中,金属氧化物粉末在碳化硅量子点悬浮液中的重量为5‑15g/L,即,每升碳化硅量子点的悬浮液中金属氧化物粉末的重量为5‑15g;(3)将步骤(2)得到的分散液置于烧杯中,用磁力搅拌器搅拌,在持续搅拌下,将分散液进行脉冲激光处理;脉冲激光束为波长没有要求,脉冲宽度为10‑20 ns,重复频率5‑10 Hz,脉冲能量为100‑300 mJ/脉冲,将脉冲激光束经过凸透镜聚焦到盛有分散液烧杯中,经过100‑150 min的脉冲激光烧蚀; (4)将分散液在60‑90℃的烘箱中干燥,得到金属氧化物半导体‑碳化硅量子点复合纳米材料。
【技术特征摘要】
1.一种液相激光烧蚀制备氧化物-碳化硅量子点复合纳米结构可见光催化材料的方法,其特征是,包括以下步骤:(1)制备碳化硅量子点悬浮液;用电化学腐蚀的方法,在电解液(氢氟酸与乙醇的混合液,体积比为2:1的混合溶液)中电化学蚀刻碳化硅陶瓷片30-60分钟,洗涤3-5次后,在去离子水中通过超声波震荡处理陶瓷片,获得碳化硅量子点悬浮液;(2)在步骤(1)得到的碳化硅量子点悬浮液中加入金属氧化物粉末,超声波处理或者搅拌使金属氧化物粉末充分分散,得到分散液;其中,金属氧化物粉末在碳化硅量子点...
【专利技术属性】
技术研发人员:樊莉,张雪龙,王晓宇,朱骏,王伟,
申请(专利权)人:扬州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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