[發明專利]一種In2O3/ZnFe2O4納米異質結復合光催化材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610107498.0
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105597765B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 李新勇;張菲;肇啟東
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J23/825
• 分類號: B01J23/825;B01J35/02;B01J35/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;李寶元

本發明公開了一種In₂O₃/ZnFe₂O₄納米異質結復合光催化材料及其制備方法，屬于光催化材料與環境污染治理技術領域。首先采用水熱法制單分散的In₂O₃納米球；然后取乙酰丙酮鐵、硝酸鋅和對苯二甲酸加入到無水乙醇和N,N?二甲基甲酰胺的混合溶液中經充分攪拌后，再向其中加入In₂O₃納米球，最后經過溶劑熱反應、離心、干燥和煅燒，最終得到納米異質結復合光催化材料。所制得的In₂O₃/ZnFe₂O₄納米異質結不僅擴展了In₂O₃的光譜響應范圍，而且提高了光生電荷的分離效率，在光催化降解有機污染物領域中具有良好的應用價值和前景。本發明所用原料廉價易得，反應條件易于控制，操作簡易，對設備要求低且環保。

技術領域

本發明屬于環境污染治理領域，涉及一種鐵磁性半導體修飾In₂O₃納米球的制備方法，具體地說是涉及一種In₂O₃/ZnFe₂O₄納米異質結復合光催化材料的制備及應用。

背景技術

揮發性有機化合物(簡稱VOCs)是易揮發性有機化合物的總稱。目前，已經在環境中檢測到的VOCs污染物超過300多種。VOCs主要包括脂肪族碳氫化合物、芳香烴族、氧烴類、鹵化烴、氮烴類、硫烴類和低沸點的多環芳烴等一系列的有機化合物。對于室外空氣中的VOCs污染物，其主要來源是煤、石油和天然氣等燃料的燃燒，涂料和農藥等化工原料的生產加工以及汽車尾氣的排放等。而室內的VOCs污染物主要來自于有機涂料和油漆等的溶劑，代表性的化合物有苯、甲苯和二甲苯。當VOCs達到一定濃度時，會對人體的肝臟、大腦和神經系統產生嚴重危害，近年來引起了科研工作者的廣泛關注。

基于半導體的光催化技術具有降解效率高、反應條件溫和、無二次污染、可以利用太陽能和對污染物的選擇性低等優點，近年來已經成為了一種具有良好應用前景的去除環境中有機污染物的方法。Hou等人(Hou Y.D.,Wang X.C., Wu L.,etal.Environ.Sci.Technol.2006,40,5799–5803)合成了多孔性β-Ga₂O₃，在紫外光照射下，其對氣相苯的催化活性優于市售TiO₂和Pt/TiO₂。光催化技術中存在兩個關鍵問題，一是對可見光的利用率低，二是光激發后產生的光生電荷的復合幾率較大。近年來，眾多的研究集中在開發具有可見光響應的光催化劑。