[發(fā)明專(zhuān)利]一種增強(qiáng)納米氧化鋅可見(jiàn)光催化降解染料效率的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610302429.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105776411A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏先文;宋超;吳芳輝;吳勝華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/30
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/30;C02F1/72;B01J31/26
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可以快速增強(qiáng)納米氧化鋅可見(jiàn)光 催化降解染料效率的方法，特別涉及一種C₆₀CHCOOH與ZnO復(fù)合材料的制備 和應(yīng)用。

背景技術(shù)

水是地球上一切生物進(jìn)行生命活動(dòng)的必需品，然而水污染問(wèn)題隨著社會(huì)工 業(yè)化而變得日益嚴(yán)重。由于紡織品工業(yè)的發(fā)展，大量的有機(jī)染料污染物被釋放 到了水中(Industry&EngineeringChemistryResearch2012,51,5167-5173)。光 催化降解有機(jī)染料能夠凈化被污染的水源，所以越來(lái)越多的研究人員致力于尋 找和制備高效的光催化劑。

ZnO是一種環(huán)境友好型、儲(chǔ)量豐富、易得的氧化物，廣泛應(yīng)用于塑料、陶 瓷、玻璃、水泥、油漆等。近年來(lái)，作為催化劑用于太陽(yáng)光降解水中有機(jī)污染 物而成為可持續(xù)發(fā)展的綠色催化的研究熱點(diǎn)之一(Industry&Engineering ChemistryResearch2015，54，7226-7232)。

Sam(AppliedSurfaceScience2014,294,24-28)等使用ZnO納米線與石墨 烯復(fù)合作為光催化劑，極大的提高了ZnO的催化效率。

Zhu(EnvironmentalScience&Technology2008,42,8064-8069)等使用商業(yè) ZnO與C₆₀復(fù)合材料在紫外光下降解亞甲基藍(lán)，效果遠(yuǎn)優(yōu)于純ZnO，亞甲基藍(lán)在 60min左右降解完全。

但上述方法的ZnO基催化劑吸附性能不高，并且僅在紫外光催化活性較高， 可見(jiàn)光下催化性能較差。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種通過(guò)與富勒烯衍生物 C₆₀CHCOOH復(fù)合的方法快速增強(qiáng)納米氧化鋅可見(jiàn)光催化降解染料效率的方法， 以期使納米氧化鋅可見(jiàn)光催化降解染料效率明顯提高。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明提供了一種可以快速增強(qiáng)納米氧化鋅可見(jiàn)光催化降解染料效率的方 法，該方法使用富勒烯衍生物C₆₀CHCOOH與納米氧化鋅復(fù)合，C₆₀CHCOOH的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％～2.5％。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合材料中C₆₀CHCOOH的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2％。

進(jìn)一步的，所述納米ZnO為商業(yè)納米ZnO。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

(1)該方法以商業(yè)氧化鋅為基礎(chǔ)，并使用C₆₀CHCOOH在其表面復(fù)合，加 快了光生電荷遷移速率，提高了納米氧化鋅的吸附性和光催化活性；

(2)拓寬了ZnO在可見(jiàn)光范圍的吸收，可應(yīng)用于可見(jiàn)光催化；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 明：2.0wt％C₆₀CHCOOH-ZnO在可見(jiàn)光下100min使羅丹明B幾乎完全降解， 而純的ZnO在可見(jiàn)光下幾乎沒(méi)有催化降解活性；

(3)所使用的ZnO為商業(yè)ZnO，無(wú)需處理，節(jié)約成本；

(4)復(fù)合材料制備反應(yīng)條件簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為純ZnO以及實(shí)施例1～4制備的C₆₀CHCOOH-ZnO復(fù)合材料的X射線 粉末衍射(XRD)圖；

圖中：(a)純ZnO(b)1.0wt％C₆₀CHCOOH-ZnO(c)1.5wt％C₆₀CHCOOH-ZnO (d)2.0wt％C₆₀CHCOOH-ZnO(e)2.5wt％C₆₀CHCOOH-ZnO。

圖2為純ZnO的透射電鏡圖和對(duì)實(shí)施例3制備的C₆₀CHCOOH-ZnO復(fù)合材 料的高分辨透射電鏡(HRTEM)圖；

圖中：(a)純ZnO，(b)C₆₀CHCOOH-ZnO復(fù)合材料。

圖3為實(shí)施例3制備的C₆₀CHCOOH-ZnO復(fù)合材料和純ZnO電化學(xué)阻抗 (EIS)圖；

圖中：(a)C₆₀CHCOOH-ZnO復(fù)合材料，(b)純ZnO。