[發(fā)明專(zhuān)利]一種稀土Er摻雜NiO的光催化材料、制備方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110304674.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112973705B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊凱;禹振振;余長(zhǎng)林;穆萍;夏君;郝金鴿;趙凱燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/83
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/83;C01B32/40
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專(zhuān)利代理有限公司 11429
• 代理人: 黃攀

1.一種稀土Er摻雜NiO的光催化材料的制備方法，其特征在于，以NiO為基質(zhì)，在NiO基質(zhì)的晶格中摻雜稀土元素Er，所述方法包括如下步驟：

步驟一，沉淀法制備前驅(qū)體Ni(OH)₂：

稱取Ni(NO₃)₂·5H₂O并加入去離子水，于室溫條件下進(jìn)行配置得到第一溶液，向第一溶液中加入稱取的固態(tài)NaOH并使第一溶液沉淀得到第一混合物，將所述第一混合物磁力攪拌第一時(shí)間，攪拌完成后得到第一混合液，對(duì)所述第一混合液分別使用去離子水以及無(wú)水乙醇進(jìn)行洗滌，之后在干燥箱中，控制在第一溫度的環(huán)境下干燥第二時(shí)間，以得到前驅(qū)體Ni(OH)₂；

步驟二，熔融鹽煅燒法制備光催化材料：

分別稱取KCl、LiCl、Er(NO₃)₃·5H₂O以及步驟一中所制備得到的前驅(qū)體Ni(OH)₂，加入研缽中充分研磨以得到第二混合物，將所得的第二混合物置于氧化鋁坩堝中，研磨混合攪拌均勻后控制在第二溫度的環(huán)境下煅燒第三時(shí)間，自然冷卻至室溫后，用去離子水和乙醇交替洗滌多次，最后在干燥箱中控制在第三溫度的環(huán)境下干燥第四時(shí)間，以得到所述稀土Er摻雜NiO的光催化材料；

在所述步驟二中，LiCl與KCl的質(zhì)量比為A：B，Ni(OH)₂與Er(NO₃)₃·5H₂O的物質(zhì)的量之比為C∶D；

其中，A對(duì)應(yīng)的質(zhì)量范圍為2.5～2.7g，B對(duì)應(yīng)的質(zhì)量范圍為3.1～3.3g，C對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量為4～5mmol，D對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量為0.1～0.5mmol。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土Er摻雜NiO的光催化材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟一中，所述第一溶液為Ni(NO₃)₂溶液，所述Ni(NO₃)₂溶液的配置方法包括如下步驟：

將第一摩爾量的Ni(NO₃)₂·5H₂O完全溶解于第一預(yù)設(shè)體積的去離子水中以得到所述Ni(NO₃)₂溶液，其中所述第一摩爾量為8～10mmol，所述第一預(yù)設(shè)體積為32～40ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土Er摻雜NiO的光催化材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟一中，加入的固態(tài)NaOH的質(zhì)量為0.64～0.8g，洗滌使用的去離子水以及無(wú)水乙醇的體積均為10～15mL。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土Er摻雜NiO的光催化材料的制備方法，其特征在于，所述第一時(shí)間為0.5～1h，所述第一溫度為60℃，所述第二時(shí)間為8h，所述第二溫度為400℃，所述第三時(shí)間為3h，所述第三溫度為60℃，所述第四時(shí)間為8h。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土Er摻雜NiO的光催化材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟一中，配置得到的所述Ni(NO₃)₂溶液的顏色為青綠色；當(dāng)加入NaOH之后，所述Ni(NO₃)₂溶液由青綠色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\綠色；

經(jīng)煅燒干燥后得到的所述稀土Er摻雜NiO的光催化材料為黑色。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土Er摻雜NiO的光催化材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟一之后，且在所述步驟二之前，所述方法還包括：

將制備得到的所述前驅(qū)體Ni(OH)₂置于一密閉容器中，將所述密閉容器抽真空之后，再將所述密閉容器位于預(yù)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的電場(chǎng)中以及預(yù)設(shè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)中靜置2h。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的稀土Er摻雜NiO的光催化材料的制備方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為3～25V/m，所述預(yù)設(shè)磁場(chǎng)強(qiáng)度為1～20A/m。