本发明专利技术公开了一种铋镍锌络合物异质结可见光光催化剂的制备方法。将氧化铋、氧化镍和氧化锌粉末研磨后，按照化学计量比（１－ｘ－ｙ）Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］－ｘＮｉＯ－ｙＺｎＯ配料，其中０．１＜ｘ＜０．８，０．０＜ｙ＜０．８；在超声波发生器中用浓硝酸溶解原料、用氨水调节ｐＨ值沉淀出金属离子络合物；烘干络合物并在不同ｐＨ值的模拟污染物中检测其可见光光催化性能。本发明专利技术得到的铋镍锌络合物异质结可见光光催化剂，室温下即可制备、工艺简单、生产周期短、能耗小，对染料废水具有优良降解性能的可见光光催化剂，可以直接应用于处理印染行业的废水。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于半导 体光催化
技术背景半导体材料用于光催化降解水中污染物的研究是近十几年发展的技术。该 技术工艺简单，成本较低，在常温下能使大多数难于生物降解的毒性有机物彻 底氧化分解。虽然半导体价带与导带之间的能隙缩小就可以以较低能量的光子 激发价带的电子，使之跃迁至导带并形成电子-空穴对，但是同时已经形成的电 子-空穴对在移动至催化剂表面与污染物反应之前，也较容易再度结合，从而降低材料的催化性能。本专利技术基于半导体异质结技术，制备了铋4臬锌络合物异质结。 异质结形成的内建电场能有效分离光生电子空穴对，减小了复合几率，提高了 量子转换效率。由于NiO的导带位置比Bi203更高，Ni0层中光激发产生的电子就 可以在内建电场的作用下流向Bi^层，从而有效地防止其与光生空穴的复合， 从而达到提高光催化降解污染物的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种低成本、高效的。 具体步骤为(1) 将氧化铋、氧化镍和氧化锌粉末研磨后，按照化学计量比 (1-x-y) Bi20「xNi0-yZn0配料，其中0. l<x<0. 8, 0. 0<y<0. 8;(2) 将步骤(l)配好的粉体倒入反应器中，反应器置于超声波清洗机中， 超声波功率为50~99%,往烧杯中加入浓度为50~70%的浓硝酸，步骤(l)配好 的粉体与浓硝酸的摩尔比为0. 1 ~ 1;(3) 将步骤(2)产物超声波振动反应10~60分钟，使步骤(l)配好的粉 体充分溶解，加入浓度为0. 1~8%的氨水，调节pH值到4~11,使铋离子、镍离子和锌离子完全沉淀；(4)洗涤并过滤步骤(3)沉淀物，放入烘箱中在30~100摄氏度干燥1~ 12小时；(5 )使用酸性红和酸性品红作为模拟印染废水，调节废水的pH值到2-12, 研究步骤(4)所得粉体的可见光光催化性能；(6)使用X射线衍射仪、红外光谱仪检测步骤(4)所得干燥粉体的物相、 价键结构；(7 )使用扫描电子显微镜来检测步骤(4)所得干燥粉体的形貌以及尺寸； 本专利技术的有益效果是采用共沉淀方法制备具有良好可见光光催化性能的 铋镍锌络合物异质结催化剂。利用异质结形成的内建电场有效的分离了光生电 子空穴对，减小了复合几率，提高了量子转换效率。本专利技术在室温下就可以制 备具有较高光催化性能的铋镍锌络合物异质结催化剂，简化了制备工艺和减小 了能源消耗，所得到的催化剂可以直接应用于处理印染行业的废水。 附图说明图1为本专利技术实施例1铋镍锌络合物异质结的红外图谱。 图2为本专利技术实施例2铋镍锌络合物异质结对酸性品红的催化效果。 图3为本专利技术实施例3铋镍锌络合物异质结对酸性红的催化效果。具体实施方式 实施例l:将氧化铋、氧化镍和氧化锌粉末研磨后，按照化学计量比 0. 2Bi2O3-0. 6Ni0-0. 2Zn0配料；将配好的粉体倒入反应器中，反应器置于超声波 清洗机中，超声波功率为80%，往烧杯中加入浓度为60%的浓硝酸，配好的粉体 与辟酸的摩尔比为0.4;超声波振动反应30分钟，使配好的粉体充分溶解，加 入浓度为0. 3%的氨水，调节pH值到8，使铋离子、4臬离子和锌离子完全沉淀； 洗涤并过滤沉淀物，放入烘箱中在80摄氏度干燥4小时；使用X射线衍射仪、 红外光谱仪检测干燥粉体的物相、价键结构。图1给出了铋镍锌络合物异质结 的红外图谱。实施例2:将氧化铋、氧化镍和氧化锌粉末研磨后，按照化学计量比 0. 4Bi203-0. 2Ni0-0. 4ZnO配料；将配好的粉体倒入反应器中，反应器置于超声波清洗机中，超声波功率为85%,往烧杯中加入浓度为65%的浓硝酸，配好的粉体 与硝酸的摩尔比为0.3;超声波振动反应40分钟，使配好的粉体充分溶解，加 入浓度为0. 5%的氨水，调节pH值到9，使铋离子、镍离子和锌离子完全沉淀； 洗涤并过滤沉淀物，放入烘箱中在90摄氏度干燥4小时；使用酸性品红作为模 拟印染废水，调节pH值到12,研究粉体的可见光光催化性能。图2给出了铋镍 锌络合物异质结对酸性品红的催化效果。实施例3:将氧化铋、氧化镍和氧化锌粉末研磨后，按照化学计量比 0. 3Bi203-0. 6Ni0-0. 1ZnO配料；将配好的粉体倒入反应器中，反应器置于超声波 清洗机中，超声波功率为90%，往烧杯中加入浓度为65%的浓硝酸，配好的粉体 与硝酸的摩尔比为0.6;超声波振动反应30分钟，使配好的粉体充分溶解，加 入浓度为0. 2%的氨水，调节pH值到9，使铋离子、镍离子和锌离子完全沉淀； 洗涤并过滤沉淀物，放入烘箱中在IOO摄氏度干燥4小时；使用酸性红作为模 拟印染废水，调节pH值到5，研究粉体的可见光光催化性能。图3给出了铋镍 锌络合物异质结对酸性红的催化效果。权利要求1.一种，其特征在于具体步骤为(1)将氧化铋、氧化镍和氧化锌粉末研磨后，按照化学计量比(1-x-y)Bi2O3-xNiO-yZnO配料，其中0.1＜x＜0.8，0.0＜y＜0.8；(2)将步骤(1)配好的粉体倒入反应器中，反应器置于超声波清洗机中，超声波功率为50～99％，往烧杯中加入浓度为50～70％的浓硝酸，步骤(1)配好的粉体与浓硝酸的摩尔比为0.1～1；(3)将步骤(2)产物超声波振动反应10～60分钟，加入浓度为0.1～8％的氨水，调节pH值到4～11；(4)洗涤并过滤步骤(3)沉淀物，放入烘箱中在30～100摄氏度干燥1～12小时。全文摘要本专利技术公开了一种。将氧化铋、氧化镍和氧化锌粉末研磨后，按照化学计量比(1-x-y)Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-xNiO-yZnO配料，其中0.1＜x＜0.8，0.0＜y＜0.8；在超声波发生器中用浓硝酸溶解原料、用氨水调节pH值沉淀出金属离子络合物；烘干络合物并在不同pH值的模拟污染物中检测其可见光光催化性能。本专利技术得到的铋镍锌络合物异质结可见光光催化剂，室温下即可制备、工艺简单、生产周期短、能耗小，对染料废水具有优良降解性能的可见光光催化剂，可以直接应用于处理印染行业的废水。文档编号C02F1/30GK101602001SQ200910114199公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日专利技术者刘来君, 莹 唐, 亮 方, 朱文凤 申请人:桂林理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铋镍锌络合物异质结可见光光催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为： （１）将氧化铋、氧化镍和氧化锌粉末研磨后，按照化学计量比（１－ｘ－ｙ）Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］－ｘＮｉＯ－ｙＺｎＯ配料，其中０．１＜ｘ＜０．８，０．０＜ｙ＜０．８； （２）将步骤（１）配好的粉体倒入反应器中，反应器置于超声波清洗机中，超声波功率为５０～９９％，往烧杯中加入浓度为５０～７０％的浓硝酸，步骤（１）配好的粉体与浓硝酸的摩尔比为０．１～１； （３）将步骤（２）产物超声波振动反应１０ ～６０分钟，加入浓度为０．１～８％的氨水，调节ｐＨ值到４～１１； （４）洗涤并过滤步骤（３）沉淀物，放入烘箱中在３０～１００摄氏度干燥１～１２小时。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘来君，唐莹，方亮，朱文凤，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]
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