[發明專利]ZnO/TiO2有效

申請號：	202010213411.4	申請日：	2020-03-24
公開（公告）號：	CN111229285B	公開（公告）日：	2023-03-14
發明（設計）人：	唐輝	申請（專利權）人：	電子科技大學
主分類號：	B01J27/24	分類號：	B01J27/24;C02F1/30;C02F101/38
代理公司：	電子科技大學專利中心 51203	代理人：	吳姍霖
地址：	611731 四川省成***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	zno tio base sub
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【說明書】：

一種ZnO/TiO₂/g?C₃N₄復合光催化劑及其制備方法，屬于納米復合材料的制備及環境治理領域。所述復合光催化劑為異質結結構，ZnO和TiO₂顆粒形成的異質結分散于片狀C₃N₄的表面；其中，ZnO的質量百分比為3～15wt％，TiO₂的質量百分比為10～50wt％，g?C₃N₄的質量百分比為35％～87wt％。本發明將ZnO、TiO₂、g?C₃N₄三者復合，并形成了顆粒沉積在片層表面的異質結結構，拓展了可見光吸收范圍，提高了太陽光的利用率，具有很高的實用價值和應用前景，且方法簡單、快速、高效，有效降低了生產成本。

技術領域

本發明屬于納米復合材料的制備及環境治理領域，具體涉及一種可見光活性的ZnO/TiO₂/g-C₃N₄復合光催化劑的制備方法。

背景技術

隨著全球工業化的不斷發展，水環境污染，已經影響到人類的生活和社會的可持續發展。光催化降解有機污染物為治理廢水，清除環境中的有毒、有害污染物提供了一條新途徑。TiO₂、ZnO等半導體作為一種高效的半導體光催化材料，因其催化活性高、化學性能穩定、廉價且對人體無害，而被稱為最具有開發前景的綠色環保型光催化材料。室溫下ZnO的禁帶寬度為3.37eV，能夠吸收波長小于387nm的紫外光。同時ZnO發射出的光子波長接近于紫外波段，其激子束縛能高達60meV，使得ZnO的激子能夠在室溫下穩定存在。TiO₂禁帶寬度為3.2eV，屬于寬禁帶半導體，只能吸收波長小于390nm的紫外光，因此純相的ZnO、TiO₂限制了其對太陽光的利用率。

為有效利用太陽光，尋找高效的可見光型催化材料成為發展光催化技術的一項重要任務。g-C₃N₄作為光催化材料具有特殊的半導體性能，其禁帶寬度為2.7eV,較窄的帶隙寬度使其對可見光有響應，且g-C₃N₄在水中穩定性好，無毒。到目前為止，g-C₃N₄已被廣泛的應用于光催化去除污染物。但是g-C₃N₄吸收可見光的能力較差，不適合單獨作為光催化材料，并且g-C₃N₄的比表面積小，光生載流子復合率較高，所以其降解有機物的光催化活性并不是很高。

發明內容

為了提高光催化劑的可見光催化降解性能，本發明提供了一種ZnO/TiO₂/g-C₃N₄復合光催化劑及其制備方法，該復合光催化劑具有良好的可見光活性，且相對較穩定。

本發明的技術方案如下：

一種ZnO/TiO₂/g-C₃N₄復合光催化劑，其特征在于，所述復合光催化劑由ZnO、TiO₂和g-C₃N₄復合得到，該復合光催化劑為異質結結構，ZnO和TiO₂顆粒形成的異質結分散于片狀C₃N₄的表面；其中，ZnO的質量百分比為3～15wt％，TiO₂的質量百分比為10～50wt％，g-C₃N₄的質量百分比為35％～87wt％。