CN101485977A - 氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料及其制备方法 - Google Patents
氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101485977A CN101485977A CNA2009100143856A CN200910014385A CN101485977A CN 101485977 A CN101485977 A CN 101485977A CN A2009100143856 A CNA2009100143856 A CN A2009100143856A CN 200910014385 A CN200910014385 A CN 200910014385A CN 101485977 A CN101485977 A CN 101485977A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- indium
- nitrate
- zinc
- zinc oxide
- precipitate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了一种氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料及其制备方法。该光催化材料的化学式为ZnO/In2O3，硝酸锌和硝酸铟的摩尔比为1∶5－5∶1。其制备方法是(1)将摩尔比为1∶5－5∶1的硝酸锌和硝酸铟混合，完全溶解于去离子水中形成透明溶液，将氨水滴加到该透明溶液中，使溶液的pH值调解到9，陈化24小时，将硝酸锌和硝酸铟充分沉淀；(2)用去离子水过滤洗涤、沉淀三次后，在95℃将沉淀物蒸干，再在600℃～1000℃退火。本发明利用共沉淀法将氧化锌和氧化铟复合形成纳米异质结材料，方法简单、成本低、易于大规模生产，制备的氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料具有较大的比表面积，显著改善了光生载流子的分离，提高了材料的光催化性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化锌/氧化铟异质结光催化材料以及该材料的制备方法，属于光催化材料制备技术领域。
背景技术
随着人类社会的发展，环境污染和能源问题越来越严重。自从Fujishima和Honda在1972年发现TiO2(二氧化钛)电极在光照下产生氢气和氧气以来，光催化材料的研究越来越引起人们的关注，它被认为是解决现在环境和能源问题的最理想的解决方案。近十几年来，全世界科学家对光催化材料的研究，已经取得了很大的进展，但是目前光催化材料方面的研究依然存在着整体光催化效率较低和载流子难以分离的问题。而异质结被认为是解决这一问题的理想办法。
氧化锌是一种性能优越的宽禁带半导体，能带宽度为3.37电子伏特，由于其良好的物理和化学特性而被广泛的应用和研究。同时，氧化锌也是一种非常好的光催化材料，在降解某些有机染料方面甚至超过了目前被广泛应用的TiO2。但其光生载流子的快速复合影响了其光催化效率的进一步提高。氧化铟是一种良好的间接带隙半导体(直接带隙为3.6电子伏，间接带隙为2.8电子伏)，被广泛应用于制造透明导电薄膜，具有良好的电子传输性质。因此，将两者复合形成异质结，将更有利于载流子的分离，从而提高光催化效率。
氧化锌/氧化铟纳米异质结材料的化学式为ZnO/In2O3，通常用来制备氧化锌/氧化铟异质结材料的方法有：金属有机化学气相沉积、分子束外延、磁控溅射等制备方法。这些合成方法大多需要价格高昂的设备及复杂的制作工艺，并且存在合成的异质结材料的比表面积小、不适用于光催化等缺点。
发明内容
本发明针对目前氧化锌/氧化铟异质结材料制备方法复杂以及制备出的氧化锌和氧化铟异质结材料存在的比表面积小、不适用于光催化以及光催化材料载流子分离比较困难、整体光催化效率较低等缺点，提供一种比表面积大、适用于光催化的氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料，同时提供一种该材料的制备方法，该方法简单、成本低、易于大规模生产，能够显著改善光生载流子的分离，提高材料光催化性能。
本发明的氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料的化学式为ZnO/In2O3，硝酸锌和硝酸铟的摩尔比为1:5--5:1。
硝酸锌和硝酸铟最优的摩尔比为1：2--1：1。
上述氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1:5--5:1的硝酸锌和硝酸铟混合，完全溶解于去离子水中形成透明溶液，将氨水滴加到该透明溶液中，使溶液的pH值调解到9，陈化24小时，将硝酸锌和硝酸铟充分沉淀；
(2)用去离子水过滤洗涤、沉淀三次后，在95℃将沉淀物蒸干，再在600℃~1000℃退火2个小时，即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
步骤(2)中的退火的最优温度为750℃-850℃。
本发明利用共沉淀法将氧化锌和氧化铟复合形成纳米异质结材料，方法简单、成本低、易于大规模生产，制备的氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料具有较大的比表面积，显著改善了光生载流子的分离，大大提高了材料的光催化性能。
具体实施方式
实施例1
(1)将摩尔比为1:5的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在800℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
实施例2
(1)将摩尔比为1：2的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在800℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
实施例3
(1)将摩尔比为1：1的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在800℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
实施例4
(1)将摩尔比为2：1的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在800℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
实施例5
(1)将摩尔比为5：1的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在800℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
实施例6
(1)将摩尔比为1：1的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在600℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
实施例7
(1)将摩尔比为1：1的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在700℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
实施例8
(1)将摩尔比为1：1的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在900℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
实施例9
(1)将摩尔比为1：1的硝酸锌和硝酸铟两种原料混合，充分溶解于去离子水中，形成透明溶液。将氨水滴加到透明溶液中，调解pH值到9，陈化24小时，将原料充分沉淀。
(2)用去离子水过滤洗涤，沉淀三次后，在95℃将沉淀蒸干。在1000℃退火2个小时。即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
Claims (4)
1.一种氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料，其化学式为ZnO/In2O3，特征在于：硝酸锌和硝酸铟的摩尔比为1:5--5:1。
2.根据权利要求1所述的氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料，特征在于：硝酸锌和硝酸铟最优的摩尔比为1：2--1：1。
3.一种权利要求1所述氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料的制备方法，特征在于，包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1:5--5:1的硝酸锌和硝酸铟混合，完全溶解于去离子水中形成透明溶液，将氨水滴加到该透明溶液中，使溶液的pH值调解到9，陈化24小时，将硝酸锌和硝酸铟充分沉淀；
(2)用去离子水过滤洗涤、沉淀三次后，在95℃将沉淀物蒸干，再在600℃~1000℃退火2个小时，即得氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料。
4.根据权利要求3所述氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料的制备方法，特征在于，所述步骤(2)中的退火的最优温度为750℃-850℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2009100143856A CN101485977A (zh) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | 氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2009100143856A CN101485977A (zh) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | 氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101485977A true CN101485977A (zh) | 2009-07-22 |
Family
ID=40889131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2009100143856A Pending CN101485977A (zh) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | 氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101485977A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102653413A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-09-05 | 北京化工大学 | 锌掺杂氧化铟纳米气敏材料及其制备方法 |
| CN103272596A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 太原理工大学 | 一种三元异质结可见光光催化剂的制备方法 |
| CN104391010A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-04 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种Cr2O3-ZnO复合纳米材料及其制备方法和应用 |
| CN107217277A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-09-29 | 山东大学 | 一种高活性晶面氧化铟/氧化锌纳米棒外延生长的异质结光电极及其制备方法 |
| CN110841622A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-28 | 北京工业大学 | 一种基于MOF模板可控制备In2O3@ZnO纳米异质节光催化材料的方法 |
| CN112058253A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-11 | 西安建筑科技大学 | 一种三维结构核壳纳米ZnO@In2O3光催化材料的制备方法 |
| CN112058252A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-11 | 西安建筑科技大学 | 一种中空核壳结构ZnO/In2O3异质Ⅱ型光催化材料及其制备方法 |
| CN112058254A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-11 | 西安建筑科技大学 | 一种双金属氧化物固溶体ZnxIn2Ox+3的制备方法 |
| CN114695685A (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-01 | Tcl科技集团股份有限公司 | 一种纳米材料、发光二极管器件及其制备方法 |
| CN115582113A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-10 | 南昌大学 | 一种原位构建氧化铟修饰的氧化锌-硫化锌异质结构光催化裂解水制氢材料的通用合成方法 |
-
2009
- 2009-02-26 CN CNA2009100143856A patent/CN101485977A/zh active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102653413A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-09-05 | 北京化工大学 | 锌掺杂氧化铟纳米气敏材料及其制备方法 |
| CN102653413B (zh) * | 2012-05-11 | 2013-11-13 | 北京化工大学 | 锌掺杂氧化铟纳米气敏材料及其制备方法 |
| CN103272596A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 太原理工大学 | 一种三元异质结可见光光催化剂的制备方法 |
| CN103272596B (zh) * | 2013-06-09 | 2016-05-18 | 太原理工大学 | 一种三元异质结可见光光催化剂的制备方法 |
| CN104391010A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-04 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种Cr2O3-ZnO复合纳米材料及其制备方法和应用 |
| CN107217277A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-09-29 | 山东大学 | 一种高活性晶面氧化铟/氧化锌纳米棒外延生长的异质结光电极及其制备方法 |
| CN107217277B (zh) * | 2017-05-05 | 2019-04-05 | 山东大学 | 一种高活性晶面氧化铟/氧化锌纳米棒外延生长的异质结光电极及其制备方法 |
| CN110841622B (zh) * | 2019-11-19 | 2022-07-08 | 北京工业大学 | 一种基于MOF模板可控制备In2O3@ZnO纳米异质节光催化材料的方法 |
| CN110841622A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-28 | 北京工业大学 | 一种基于MOF模板可控制备In2O3@ZnO纳米异质节光催化材料的方法 |
| CN112058253A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-11 | 西安建筑科技大学 | 一种三维结构核壳纳米ZnO@In2O3光催化材料的制备方法 |
| CN112058252A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-11 | 西安建筑科技大学 | 一种中空核壳结构ZnO/In2O3异质Ⅱ型光催化材料及其制备方法 |
| CN112058254A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-11 | 西安建筑科技大学 | 一种双金属氧化物固溶体ZnxIn2Ox+3的制备方法 |
| CN112058252B (zh) * | 2020-09-29 | 2023-05-02 | 西安建筑科技大学 | 一种中空核壳结构ZnO/In2O3异质Ⅱ型光催化材料及其制备方法 |
| CN114695685A (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-01 | Tcl科技集团股份有限公司 | 一种纳米材料、发光二极管器件及其制备方法 |
| CN115582113A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-10 | 南昌大学 | 一种原位构建氧化铟修饰的氧化锌-硫化锌异质结构光催化裂解水制氢材料的通用合成方法 |
| CN115582113B (zh) * | 2022-09-23 | 2023-08-29 | 南昌大学 | 一种原位构建氧化铟修饰的氧化锌-硫化锌异质结构光催化裂解水制氢材料的通用合成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101485977A (zh) | 氧化锌/氧化铟纳米异质结光催化材料及其制备方法 | |
| Wei et al. | Spontaneous photoelectric field-enhancement effect prompts the low cost hierarchical growth of highly ordered heteronanostructures for solar water splitting | |
| Jeon et al. | Ultra-efficient and durable photoelectrochemical water oxidation using elaborately designed hematite nanorod arrays | |
| CN106848494B (zh) | 一种碳自掺杂氮化碳纳米薄膜电极的简单制备方法 | |
| CN105597784B (zh) | MoS2掺杂的氧化铁光催化薄膜、制备方法及其在处理含酚废水中的应用 | |
| CN105244445B (zh) | 一种杂化异质结太阳能电池的制备方法 | |
| CN102247828B (zh) | 一种氢化处理的TiO2纳米管阵列及其制备方法 | |
| CN102234133B (zh) | 一种半导体复合多孔壁二氧化钛空心球材料及其制备方法 | |
| CN104475125A (zh) | 用非晶态合金脱合金制备Pd/CuO复合纳米多孔材料的方法及其应用 | |
| CN101834068A (zh) | 一种用于染料敏化太阳能电池的核壳结构阳电极及其制备方法 | |
| CN102874747B (zh) | 一种基于金属氧化物纳米阵列电场导向外延生长水滑石制备多级结构材料的方法 | |
| CN105060261B (zh) | 一种制备二硒化铁纳米片自组装微米花的方法 | |
| CN103496733A (zh) | 一种制备碳掺杂氧化锌的方法 | |
| CN110306204B (zh) | 一种掺杂银的层状氢氧化镍复合电极材料及其制备方法与应用 | |
| CN105986292A (zh) | 一种钴、镍双层氢氧化物修饰的二氧化钛纳米管阵列的制备方法及光电化学水解制氢应用 | |
| CN109110812A (zh) | 一种3d多级结构vs2析氢电催化剂及其制备方法 | |
| CN108786872A (zh) | 一种花状WS2/Bi2O2CO3异质结光催化材料的合成方法及其应用 | |
| CN109317167B (zh) | 金属硫族配合物包覆的纳米粒子及其制备方法和应用 | |
| CN104167453A (zh) | 一种基于CdSe纳米晶体的钙钛矿太阳电池及制备方法 | |
| CN109851571A (zh) | 一种共轭有机小分子界面修饰材料、制备方法及其构成的有机太阳电池 | |
| CN109402661B (zh) | MIL-100(Fe)/TiO2复合光电极的制备方法及其应用 | |
| CN107937969A (zh) | 一种GN‑Sb2Se3复合薄膜的制备方法 | |
| Mushtaq et al. | Optimizing hematite photoanodes: a critical review of hydrothermal, sol–gel, ALD, and electrodeposition techniques | |
| WO2025039409A1 (zh) | 一种锌掺杂硒化钴催化剂的制备方法 | |
| CN1660485A (zh) | 具有可见光活性的氧化锌光催化剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090722 |