一种Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Cu掺杂ZnO纳米棒和N掺杂还原氧化石墨烯(rGO)构成的p‑n结型Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂的制备方法，该催化剂由N掺杂的n型rGO包覆Cu掺杂的p型ZnO纳米棒组成。其制备方法如下：先利用水热法制备Cu掺杂的ZnO纳米棒，然后将其和氧化石墨烯(GO)利用水热还原法组装在一起形成Cu:ZnO/rGO复合光催化剂，最后对Cu:ZnO/rGO在NH3气氛下退火处理进行掺N得到Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂。此方法制备的光催化剂在紫外光下具有很高的光催化活性，且能抑制ZnO的光腐蚀现象，使催化剂的稳定性大大提高，在污水处理领域有重要的潜在应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种光催化剂的制备方法，属于半导体纳米光催化材料

技术介绍
能源短缺与环境污染问题是人类未来将要面临的最主要挑战，而光催化分解水及降解污染物被认为是解决这两个问题的有效方法。相比传统的TiO2，同为宽禁带半导体的ZnO拥有更丰富的来源和更高的量子效率，被认为是有潜力替代TiO2的材料之一。ZnO是一种原材料丰富，环境友好的半导体材料，带隙宽(Eg≈3.3eV)，在紫外光照射下能够产生具有很强氧化还原能力的空穴和电子。因此，ZnO理论上具有与TiO2相近的光催化能力。然而，由于光生载流子的迅速复合导致ZnO光催化性能降低和光腐蚀造成的自身结构不稳定，这两个问题严重制约了ZnO在光催化领域的发展。将石墨烯与ZnO进行复合制备ZnO/rGO复合光催化剂是一种有效提高ZnO光催化性能和光腐蚀抗性的方法。现有技术中尚未见对ZnO和rGO同时进行掺杂后再复合的研究和报道。本专利技术通过Cu掺杂制备出p型ZnO，然后与N掺杂的n型rGO复合形成纳米p-n结型复合光催化剂，利用rGO优良的电子传递性能和p-n结存在的内建电场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂的制备方法，该复合光催化剂由Cu掺杂的ZnO纳米棒和包覆在上述纳米棒外的N掺杂rGO构成，其特征在于，该复合光催化剂的制备方法包括以下步骤：1)将Zn(CH3COOH)2·2H2O、HMTA和Cu(CH3COO)2溶于去离子水中，使Zn(CH3COOH)2·2H2O和HMTA的浓度均为30mM，Cu(CH3COO)2浓度为0.3mM～0.9mM，获得混合溶液，将混合溶液置于反应釜中在90℃下保温4h，将得到的沉淀物离心洗净并干燥，获得Cu掺杂的ZnO纳米棒；2)将步骤1)的Cu掺杂ZnO纳米棒分散在去离子水中，然后加入5wt％的GO溶液，充分搅拌1h后，...

【技术特征摘要】
1.一种Cu:ZnO/N:rGO复合光催化剂的制备方法，该复合光催化剂由Cu掺杂的ZnO纳米棒和包覆在上述纳米棒外的N掺杂rGO构成，其特征在于，该复合光催化剂的制备方法包括以下步骤：1)将Zn(CH3COOH)2·2H2O、HMTA和Cu(CH3COO)2溶于去离子水中，使Zn(CH3COOH)2·2H2O和HMTA的浓度均为30mM，Cu(CH3COO)2浓度为0.3mM～0.9mM，获得混合溶液，将混合溶液置于反应釜中在90℃下保温4h，将得到的沉淀物离心洗净并干燥，获得C...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘新花，周宇嵩，吕斌，叶志镇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33