[發(fā)明專利]一種硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710131496.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN108568295B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章俞之;張?jiān)讫?/a>;宋力昕;吳嶺南;張濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): B01J23/06
• 分類號(hào): B01J23/06;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

1.一種硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑，其特征在于，所述硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑包括硯狀ZnO、和覆蓋所述硯狀ZnO的石墨烯；所述硯狀ZnO為六角硯狀薄片結(jié)構(gòu)，包括硯底和硯壁，所述硯底的厚度為10～40 nm，硯壁的厚度為150～250 nm；所述硯狀ZnO的硯底為六方晶形，硯底的上下兩表面為六方晶形ZnO的±（0001）面；

所述硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑的制備方法由以下步驟組成：

（1）將醋酸鋅與氧化石墨烯溶液加入水和N-甲基吡咯烷酮的混合溶液中，在90～98℃下反應(yīng)4～5小時(shí)，使ZnO先在氧化石墨烯上形成晶核，并在N-甲基吡咯烷酮對(duì)ZnO[0001]方向的抑制作用下生長(zhǎng)成硯狀ZnO，最終得到硯狀ZnO/氧化石墨烯復(fù)合物，所述水和N-甲基吡咯烷酮的體積比為6：（4～9），所述醋酸鋅與N-甲基吡咯烷酮的比為（3.5～5.5）g：（80～120）mL；

（2）將所得硯狀ZnO/氧化石墨烯復(fù)合物在還原性氣體中升溫至450～600℃，退火2～3小時(shí)，獲得所述硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑，其特征在于，所述硯底的厚度為20～40 nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑，其特征在于，所述硯狀ZnO的硯底的寬度為500 nm～2μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑，其特征在于，所述硯壁的寬度為300～400 nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑，其特征在于，所述硯壁的寬度為310～360 nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑，其特征在于，所述石墨烯的厚度小于10 nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑，其特征在于，所述還原性氣體為氫氬混合氣，其中氫氣的體積分?jǐn)?shù)為還原性氣體總體積的9.5～10.5 %。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硯狀ZnO/石墨烯復(fù)合物光催化劑，其特征在于，所述氧化石墨烯溶液的濃度為0.5～1.5 mg/ml，所述醋酸鋅和氧化石墨烯溶液的比為（3.5～5.5）g：（5～10）mL。