本发明专利技术涉及一种低温软化学方法生产Pt/ZnO复合空心微球的方法。其方法是以乙二醇和聚乙二醇为反应溶剂，以醋酸锌（Zn(CH3COO)2·2H2O）和氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)为原料，在醇热的条件下进行还原铂的同时将ZnO纳米粒子装成ZnO空心微球，一步合成粒径为10～40um的Pt/ZnO复合空心微球。本发明专利技术能方便地对ZnO的形态进行控制，制备工艺简单，条件温和，易实现工业化，对环境无污染。Pt与ZnO的独特作用，能有效减小光生电子-空穴对的复合机率同时增强ZnO的抗光腐蚀能力。该催化材料在紫外光照射下可以高效光催化降解有机染料。具有良好的工业化运用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为氧化锌光催化剂生产技术，尤其涉及一种低温软化学方法生产Pt/ZnO复合空心微球光催化材料的方法。该催化材料在紫外光照射下可以高效光催化降解有机染料。
技术介绍
光催化技术是未来解决环境问题的主要方式之一(邹志刚.光催化材料与太阳能转换和环境净化，功能材料信息4(2008): 17-19)。利用光催化可以进行光催化降解和矿化水、空气中的各种难降解的持久有毒有机污染物，还可以进行抗菌除臭和处理废水中的Hg2+、Ag+、Cr6+等重金属离子。因此，光催化技术是目前国内外化学和环境领域的研究前沿和热点。光催化技术的核心是光催化材料·。在众多的光催化材料中，ZnO是一种廉价易得的重要半导体光催化材料，其禁带宽度为3. 2eV，在波长小于387nm的紫外光照射下，可激发产生光生电子-空穴对，生成· OH和· 02_等具有极强氧化还原能力的高活性基团，可以将各种易挥发性有机污染物最终氧化为CO2和H2O等无机物，并可氧化去除水中几乎所有的有机污染物。因而利用ZnO光催化剂进行环境净化引起了人们广泛的重视(P. Li, Z. Wei,T. Wuj Q. Pengj Y. D. Li，Au-ZnO hybrid nanopyramids and their photocatalyticproperties, J. Am. Chem. Soc.， 133 (15) (2011) : 5660 - 5663 ；A. Mclarenj T.Valdes-Solisj G. Q. Li，S. C. Tsangj Shape and size effects of ZnO nanocrystalson photocatalytic Activity, J. Am. Chem. Soc.，131 (35) (2009):12540 - 12541 ；D. S. Bohlej C. J. Spina, Cationic and anionic surface binding sites onnanocrystalIine zinc oxide: surface influence on photoluminescence andphotocatalysis, J. Am. Chem. Soc.，131 (12) (2009) : 4397 - 4404)。但 ZnO 的光催化的性能相比于已经商业化的TiO2光催化剂还有差距，同时它在光催化反应过程中易发生光腐蚀现象，这是它的致命弱点，因为光腐蚀造成活性下降或失活和催化剂难以回收利用。另夕卜，光腐蚀产生有毒的金属Zn2+可能对生物产生一定的毒性，容易带来二次污染。因此，提高ZnO的光催化活性和抗腐蚀能力对于它的商业推广运用极为重要。ZnO的光催化性能取决于其形貌和组成等微观结构因素。如六角盘状ZnO纳米晶的活性至少比棒状结构的ZnO纳米晶高出6倍(A. Mclaren, T. Valdes-Solis, G. Q.Li, S. C. Tsang, Shape and size effects of ZnO nanocrystals on photocatalyticActivity, J. Am. Chem. Soc. , 131 (35) (2009) : 12540 - 12541 )。Ag-ZnO 复合纳米纤维比纯ZnO纳米纤维的活性提高25倍(D. Lin, H. Wu, R. Zhang , ff. Pan, Enhancedphotocatalysis of electrospun Ag-ZnO heterostructured nanofibers, Chem.Mater. , 21 (15) (2009) : 3479 - 3484) ;Au_Zn0 纳米晶的活性远优于纯 ZnO 纳米晶(P.Li, Z. Wei, T. ffu, Q. Peng, Y. D. Li, Au-ZnO hybrid nanopyramids and theirphotocatalytic properties , J. Am. Chem. Soc. , 133 (15) (2011) : 5660 - 5663)。此外，从实际应用和商业化来考虑，催化剂的物理形态对其性能和应用影响极大。纳米半导体氧化物颗粒光催化剂具有比表面积大、活性位点多的优点，但又存在着诸如分散不均匀、易团聚、易失活、难以沉降回收利用等缺点。而粒径在微米级的半导体氧化物多孔微球不仅具有纳米粉体的高比表面积和高活性，而且具有密度低、易沉降分离，流动性、稳定性和吸附性好等特性，且空心部分能够容纳大量的客体分子或大尺寸的客体，可以产生一些奇特的基于微观“包裹”效应的作用，可以大幅度进一步提高其性能。因此，空心微球光催化材料具有更为广阔的应用前景。有关空心微球的制备技术是近年来化学和材料科学等领域的研究热点。迄今，文献中已报道制备ZnO半导体微球的最主要的方法就是热蒸发法(Gao P X, Wang Z L, Mesoporous polyhedral cages and shells formedby textured self-assembly of ZnO nanocrystal s. ^ Am. Chem. Soc. 2003, 125:11299 -11305; Leung Y H, ZnO nanoshells: Synthesis, structure, and opticalproperties. J. Cryst. Growth, 2005, 283: 134-140;林铁军，等· ZnO 微纳米球的生长机制.无机化学学报，2006，22 (4) : 701-704)，该法由于需要真空环境，对 加热设备要求很高，工艺复杂，设备昂贵，粉体收集有难度，因而生产成本高，粉体产量也小，能耗大。此外还有电化学法(Prakash G V, Pradeesh K, Kumar A, Fabrication andoptoelectronic characterisation of ZnO photonic structures. Mater. Letter.,2008，62 :1183-1186)、沉淀法(翁星星，胡小芳，梁秀娟，均相沉淀法制备ZnO ,鶴’化工进展,2011, 30 :602_606)、模板法(李巍，靳正国，刘志锋，杨建立，邱继军浸溃一提拉法制备P S胶晶模板及有序ZnO多，无机材料学报，2006，21 :473_479)、水热法(李丽，杨合情，余杰，焦华，张建英，氧化锌微球和层状集聚体的控制合成及其光致发光，众学学瘦，2008,66:335-342)等。其中模板法最为常用。但在已报道的模板法中，大都采用了添加其它溶剂溶解或需要高温煅烧的方法来除去模板，以获得空心结构微球。以上方法制备过程较烦琐，且无法实现一步合成Pt/ZnO复合空心微球。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种在温和条件下一步合成Pt/ZnO复合空心微球的方法。这种方法能方便地对钼进行还原的同时实现对ZnO纳米晶的形貌进行有效控制，制备工艺简单，条件温和，易实现工业化，且对环境无污染。所制备的产品可在光催化中有效降解有机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种Pt/ZnO复合空心微球材料的制备方法，其特征在于以乙二醇和聚乙二醇为反应溶剂，利用乙二醇和聚乙二醇的还原性和对ZnO晶体生长的形貌可控性，在还原钼的同时生成ZnO空心微球，通过调控溶剂热的温度，一步合成Pt/ZnO复合空心微球。2.根据权利要求I所述的Pt/ZnO复合空心微球材料的制备方法，其特征在于以乙二醇和聚乙二醇为反应溶剂，聚乙二醇的分子量为4000 6000，聚乙二醇在溶剂中质量分数为2 6%。3.根据权利要求I所述的Pt/ZnO复合空心微...
【专利技术属性】
技术研发人员：余长林，杨凯，舒庆，张彩霞，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：
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