一种复合光催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合光催化剂及其制备方法，其包括，作为ZnFe2O4/CeO2/RGO

【技术实现步骤摘要】
一种复合光催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光催化降解领域，特别是涉及一种复合光催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]为了有效地解决水环境中各种污染物的问题(如抗生素的残留)，以半导体为媒介的光催化技术因其低成本、低能耗和条件温和等引起研究人员的广泛关注。迄今为止，以TiO2为代表的多种光催化剂被制备并且研究人员致力于光催化性能的提升和工业化的开发利用。相比其他光催化剂，尖晶石铁酸盐光催化剂具有低成本和结构稳定以及易制备等优点，且因其高能量密度的潜在优点在储能和能量转换等领域被应用广泛。此外，由于其独特的磁性可通过磁场分离便于回收再循环使用，使其具有一定的工业化前景。
[0003]然而，单一的铁酸锌(ZnFe2O4)光催化剂较低的价带电位和伴随的光电效应较差导致其光生电子
‑
空穴对的快速复合，同时铁酸锌的团聚现象较为严重从而阻碍其光催化活性，限制了其实际应用。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有光催化剂产品中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术其中一个目的是，克服现有光催化剂产品的不足，提供一种复合光催化剂。
[0007]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种复合光催化剂，其包括，复合光催化剂为ZnFe2O4/CeO2/RGO
20
。
[0008]本专利技术另一个目的是，提供一种复合催化剂的制备方法。
[0009]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：根据权利要求1所述的一种复合光催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0010]研磨均匀：将硝酸锌、硝酸铁、硝酸铈、柠檬酸混合均匀；
[0011]煅烧：将混合均匀的硝酸锌、硝酸铁、硝酸铈、柠檬酸进行煅烧处理，制备前驱体；
[0012]制备氧化石墨烯溶液：将氧化石墨置于溶剂中分散均匀，制得氧化石墨烯溶液；
[0013]分散混合：将制得的氧化石墨烯溶液超声分散在溶剂中，加入前驱体，将溶液搅拌混合均匀；
[0014]调节pH：调节溶液的pH至11；
[0015]加热：调节完pH的溶液加热处理一段时间；
[0016]后处理：加热完成后的溶液进行抽滤和洗涤，并干燥获得成品。
[0017]作为本专利技术所述复合光催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：研磨均匀中，按照物质的量的比，硝酸锌：硝酸铁：硝酸铈：柠檬酸＝3:6:1:2。
[0018]作为本专利技术所述复合光催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：研磨均匀中，硝酸锌、硝酸铁、硝酸铈、柠檬酸进行研磨并混合均匀。
[0019]作为本专利技术所述复合光催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：分散混合中，前驱体和氧化石墨烯溶液的重量比为：2.133～13.55:1。
[0020]作为本专利技术所述复合光催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：分散混合中，前驱体和氧化石墨烯溶液的比例为10.163:1。
[0021]作为本专利技术所述复合光催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：分散混合中，所述前驱体以逐滴加入的方式加入到氧化石墨烯溶液中并搅拌2h达到搅拌混合均匀的状态。
[0022]作为本专利技术所述复合光催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：调节pH中使用NaOH溶液调节pH至11。
[0023]作为本专利技术所述复合光催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：加热中加热条件为温度180℃，加热12h。
[0024]作为本专利技术所述复合光催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：后处理中干燥条件为69℃真空干燥。
[0025]本专利技术提供一种复合光催化剂及其制备方法，本专利技术以柠檬酸为螯合剂通过煅烧法制备了ZnFe2O4/CeO2，并以石墨烯为载体制备了高效且可磁性回收的ZnFe2O4/CeO2/RGO光催化剂。石墨烯的负载不仅抑制了ZnFe2O4/CeO2的团聚，而且促进了光催化剂中光生电子
‑
空穴对的分离，从而提升了抗生素的降解效率。本专利技术制备的ZnFe2O4/CeO2/RGO复合光催化剂在可见光下降解环丙沙星的降解率得到极大的提升。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0027]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0029]实施例1
[0030]称取3mmol硝酸锌、6mmol硝酸铁、1mmol硝酸铈和2mmol柠檬酸于研钵中研磨均匀；
[0031]将研磨后的样品于550℃下煅烧3h制得ZnFe2O4/CeO2复合光催化剂。
[0032]实施例2
[0033]称取3mmol硝酸锌、6mmol硝酸铁、2mmol硝酸铈和2mmol柠檬酸于研钵中研磨均匀；
[0034]将研磨后的样品于550℃下煅烧3h制得ZnFe2O4/CeO2复合光催化剂。
[0035]实施例3
[0036]称取3mmol硝酸锌、6mmol硝酸铁、3mmol硝酸铈和2mmol柠檬酸于研钵中研磨均匀；
[0037]将研磨后的样品于550℃下煅烧3h制得ZnFe2O4/CeO2复合光催化剂。
[0038]实施例4
[0039]称取3mmol硝酸锌、6mmol硝酸铁、1mmol硝酸铈和3mmol柠檬酸于研钵中研磨均匀；
[0040]将研磨后的样品于550℃下煅烧3h制得ZnFe2O4/CeO2复合光催化剂。
[0041]实施例5
[0042]称取3mmol硝酸锌、6mmol硝酸铁、1mmol硝酸铈和1mmol柠檬酸于研钵中研磨均匀；
[0043]将研磨后的样品于550℃下煅烧3h制得ZnFe2O4/CeO2复合光催化剂。
[0044]实施例6
[0045]称取3mmol硝酸锌、6mmol硝酸铁、1mmol硝酸铈和2mmol柠檬酸于研钵中研磨均匀；
[0046]将研磨后的样品于550℃下煅烧2h制得ZnFe2O4/CeO2复合光催化剂。
[0047]实施例7
[0048]称取3mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合光催化剂，其特征在于：所述复合光催化剂为ZnFe2O4/CeO2/RGO
20
。2.根据权利要求1所述的一种复合光催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：研磨均匀：将硝酸锌、硝酸铁、硝酸铈、柠檬酸混合均匀；煅烧：将混合均匀的硝酸锌、硝酸铁、硝酸铈、柠檬酸进行煅烧处理，制备前驱体；制备氧化石墨烯溶液：将氧化石墨置于溶剂中分散均匀，制得氧化石墨烯溶液；分散混合：将制得的氧化石墨烯溶液超声分散在溶剂中，加入前驱体，将溶液搅拌混合均匀；调节pH：调节溶液的pH至11；加热：调节完pH的溶液加热处理一段时间；后处理：加热完成后的溶液进行抽滤和洗涤，并干燥获得成品。3.根据权利要求2所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述研磨均匀中，按照物质的量的比，硝酸锌：硝酸铁：硝酸铈：柠檬酸＝3:6:1:2。4.根据权利要求2或3所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何光裕，陈海群，高志峰，赵宜涛，袁菁菁，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：