一种泡沫镍复合材料及其制备方法与在光电催化去除水体污染物中的应用技术

本发明专利技术公开了一种泡沫镍复合材料及其制备方法与在光电催化去除水体污染物中的应用，首先通过多次电沉积法制备泡沫镍负载氧化锌复合材料（NF@ZnO），然后通过水热的方法制备泡沫镍负载氧化锌纳米片和锌铁双金属氢氧化物纳米片的复合材料（NF@ZnO@LDH）。利用该材料进行催化反应时，将其作为三电极体系中的阳极材料，在对其进行光照的同时施加一个较小的正向偏压，将复合材料在光照下激发生成的光生电子迅速转移至对电极，从而促进了光生电子和光生空穴的有效分离，而光生电子强烈的还原能力可将水体中的剧毒六价铬离子（Cr(VI)）还原成低毒的三价铬离子（Cr(III)），同时留在阳极复合催化材料表面的光生空穴可将水中有机污染物小分子氧化降解。

Foam nickel composite material and its preparation method and its application in photoelectrochemical catalytic removal of water pollutants

The invention discloses a foam nickel composite material and its preparation method and its application in the photoelectrocatalytic removal of water pollutants. First, the nickel foam loaded Zinc Oxide composite material (NF@ZnO) is prepared by multiple electrodeposition methods, and then the composite material (NF@ZnO@LDH) of foam nickel loaded with Zinc Oxide nanosheets and zinc iron bimetallic hydroxide nano sheets is prepared by hydrothermal method. When the material is used for catalytic reaction, it is used as an anode material in the three-electrode system. When it is illuminated, a small positive bias is applied to it. The photogenerated electrons generated by the composite material under illumination are rapidly transferred to the opposite electrodes, which promotes the effective separation of photogenerated electrons and photogenerated holes. The strong reduction ability of photogenerated electrons can make the photogenerated electrons in water more effective. Highly toxic hexavalent chromium ions (Cr (VI) are reduced to low toxic trivalent chromium ions (Cr (III). Photogenic holes on the surface of anodic composite catalytic materials can oxidize and degrade small organic pollutants in water.

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫镍复合材料及其制备方法与在光电催化去除水体污染物中的应用
本专利技术涉及纳米复合材料及光电催化
，具体涉及一种泡沫镍复合材料及其制备方法与在光电催化去除水体污染物中的应用，尤其涉及一种泡沫镍负载氧化锌和锌铁双金属氢氧化物的复合材料的制备方法及其在光电催化去除水体中污染物中的应用。
技术介绍
光催化技术是通过催化剂利用光子能量，将许多需要在苛刻条件下发生的化学反应转化为在温和的环境下进行反应的先进技术。这一技术的能量来源为清洁且取之不尽的太阳光，具有经济高效、环境友好等优点。目前的研究大多采用半导体粉末悬浮体系，存在易失活、易凝聚的缺点，且反应结束后要经过过滤、离心等方法进行分离，后处理步骤复杂，费用较高，不利于实现工业化和大面积推广。因此，寻求一种结构稳定、活性较高且性能优良的负载型催化剂成为光催化领域的研究热点之一；而鉴于载体材料和催化剂材料优异的导电性，可以把制备的负载型催化剂材料直接作为电极，在进行光催化反应的同时施加一个偏压，以光电协同的催化方式进一步提高材料的光催化效率。针对传统光催化剂，如氧化锌，在应用过程中存在表面吸附率低、禁带宽度大和难以回收等缺点；其次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫镍复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）通过电沉积法在泡沫镍表面负载氧化锌纳米片得到泡沫镍负载氧化锌复合材料；（2）通过水热法在泡沫镍负载氧化锌复合材料的表面负载锌铁双金属氢氧化物纳米片得到泡沫镍负载氧化锌和锌铁双金属氢氧化物的复合材料，即所述泡沫镍复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫镍复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）通过电沉积法在泡沫镍表面负载氧化锌纳米片得到泡沫镍负载氧化锌复合材料；（2）通过水热法在泡沫镍负载氧化锌复合材料的表面负载锌铁双金属氢氧化物纳米片得到泡沫镍负载氧化锌和锌铁双金属氢氧化物的复合材料，即所述泡沫镍复合材料。2.一种光电催化去除水体中污染物的方法，包括以下步骤：（1）通过电沉积法在泡沫镍表面负载氧化锌纳米片得到泡沫镍负载氧化锌复合材料；（2）通过水热法在泡沫镍负载氧化锌复合材料的表面负载锌铁双金属氢氧化物纳米片得到泡沫镍复合材料；（3）将泡沫镍复合材料置入含有污染物的水体中，光照和/或通电，完成水体中污染物的去除。3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，电沉积法中，以甲酸锌、六水合硝酸锌、水的混合物为电解质溶液；采用三电极体系；以泡沫镍为工作电极；先进行高电压电沉积再进行低电压电沉积。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，电解质溶液中，锌离子的摩尔浓度在0.1~0.3mol/L；三电极体系中，铂丝电极作为对电极，甘汞电极作为参比电极；电解质溶液的温度为25~95℃；高电压电沉积的电压为-1.3V，时间为10~20s；低电压电沉积的电压为-0.5~-1.0V，时间为100~6...

【专利技术属性】
技术研发人员：路建美，李娜君，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32