CN102389809B - 一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法 - Google Patents
一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102389809B CN102389809B CN201110278469.8A CN201110278469A CN102389809B CN 102389809 B CN102389809 B CN 102389809B CN 201110278469 A CN201110278469 A CN 201110278469A CN 102389809 B CN102389809 B CN 102389809B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nife
- nio
- roasting
- deionized water
- pressed powder
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 8
- 229910003264 NiFe2O4 Inorganic materials 0.000 title abstract 7
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title abstract 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 105
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 75
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 180
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 69
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 61
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 48
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 32
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 claims description 20
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 16
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 16
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 11
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 11
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 6
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 5
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N dinitrogen pentoxide Inorganic materials [O-][N+](=O)O[N+]([O-])=O ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CQLFBEKRDQMJLZ-UHFFFAOYSA-M silver acetate Chemical compound [Ag+].CC([O-])=O CQLFBEKRDQMJLZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229940071536 silver acetate Drugs 0.000 claims description 4
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 claims description 3
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OQXSRALAOPBHPM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropanoic acid;silver Chemical compound [Ag].CC(O)C(O)=O OQXSRALAOPBHPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RBWNDBNSJFCLBZ-UHFFFAOYSA-N 7-methyl-5,6,7,8-tetrahydro-3h-[1]benzothiolo[2,3-d]pyrimidine-4-thione Chemical compound N1=CNC(=S)C2=C1SC1=C2CCC(C)C1 RBWNDBNSJFCLBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960004543 anhydrous citric acid Drugs 0.000 claims description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940043237 diethanolamine Drugs 0.000 claims description 2
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZUVOYUDQAUHLLG-OLXYHTOASA-L disilver;(2r,3r)-2,3-dihydroxybutanedioate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O ZUVOYUDQAUHLLG-OLXYHTOASA-L 0.000 claims description 2
- UJLXKYSGBFPPAD-UHFFFAOYSA-N gold;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound [Au].OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O UJLXKYSGBFPPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- LITYQKYYGUGQLY-UHFFFAOYSA-N iron nitric acid Chemical compound [Fe].O[N+]([O-])=O LITYQKYYGUGQLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MVZXTUSAYBWAAM-UHFFFAOYSA-N iron;sulfuric acid Chemical compound [Fe].OS(O)(=O)=O MVZXTUSAYBWAAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AMDUMQZTBRMNMG-UHFFFAOYSA-N nickel nitric acid Chemical compound [Ni].O[N+]([O-])=O AMDUMQZTBRMNMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HZPNKQREYVVATQ-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);diformate Chemical compound [Ni+2].[O-]C=O.[O-]C=O HZPNKQREYVVATQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- HIRWGWMTAVZIPF-UHFFFAOYSA-N nickel;sulfuric acid Chemical compound [Ni].OS(O)(=O)=O HIRWGWMTAVZIPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940071575 silver citrate Drugs 0.000 claims description 2
- 229940096017 silver fluoride Drugs 0.000 claims description 2
- REYHXKZHIMGNSE-UHFFFAOYSA-M silver monofluoride Chemical compound [F-].[Ag+] REYHXKZHIMGNSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- QUTYHQJYVDNJJA-UHFFFAOYSA-K trisilver;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[Ag+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QUTYHQJYVDNJJA-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 3
- NQNBVCBUOCNRFZ-UHFFFAOYSA-N nickel ferrite Chemical compound [Ni]=O.O=[Fe]O[Fe]=O NQNBVCBUOCNRFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 abstract 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- SPIFDSWFDKNERT-UHFFFAOYSA-N nickel;hydrate Chemical compound O.[Ni] SPIFDSWFDKNERT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 12
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229940116202 nickel sulfate hexahydrate Drugs 0.000 description 5
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;hydrate Chemical compound O.CC(O)=O PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940053662 nickel sulfate Drugs 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K iron trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].Cl[Fe+]Cl NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，该方法首先以镍盐、铁盐、柠檬酸、碱和去离子水为原料，依次经微波反应、超声分散、加热反应、洗涤、超声分散、过滤、干燥、焙烧和研磨等处理得到NiFe2O4固体粉末；其次，以NiFe2O4固体粉末、镍盐、碱和去离子水为原料，依次经反应、超声分散、减压脱水、热处理、洗涤、超声分散、过滤、干燥、焙烧和研磨等处理得到p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；第三，以p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末、贵金属化合物、乙醇和去离子水为原料，依次经搅拌溶解、超声分散、光化学沉积反应、减压脱除溶剂、热处理、洗涤、过滤、干燥、焙烧和研磨等处理得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，属于光催化材料领域。
背景技术
受能源危机和环境危机的驱动，开发利用可再生能源成为全球共同关注的热点。太阳能是人类可利用的最丰富的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、全球各国均能够自由和平利用的能源，也是各种可再生能源如生物质能、风能、海洋能、水能等其它能源之本。为此，各国政府都十分重视太阳能的开发利用，太阳能的开发利用成为各国政府大力投入的热门研究领域。
光催化剂是一类开发利用太阳能必备的半导体材料。目前，已被科学家们研究的半导体光催化剂材料种类繁多，如TiO2、RuO2、ZnO、Fe2O3、CdS、SrTiO3、CuO/SrTiO3、NiO/SrTiO3和Sr3Ti2O7等。在已被研究的半导体中，虽然宽带隙半导体对光激发而产生的电子-空穴对具有良好的分离作用，但只能吸收紫外光，对可见光不敏感，因此，宽带隙半导体不能直接利用太阳光中的可见光进行光催化反应。而到达地面的太阳光中，紫外光只占5％左右，可见光却占50％左右，因此，要充分利用太阳能进行光催化反应，必须使用可见光催化剂。目前，开发利用可见光敏感的半导体光催化剂，提高可见光催化剂的光催化效率，都是备受关注研究领域。
N型半导体与P型半导体复合，半导体表面沉积贵金属，都是提高可见光敏感的半导体光催化剂效率的有效手段，也是近年来的研究热点。贵金属主要是指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。本发明将N型半导体NiFe2O4与P型半导体NiO复合得到p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体，再采用光化学沉积的方法，在p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体表面沉积贵金属金、银和铂等得到可见光敏感的贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。目前，关于贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的研究尚未见文献报道。这一方法为可见光催化剂的制备，开辟了一条新途径，探索了一种新方法，具有重要的实际意义。
发明内容
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，提供一种将p-NiO与n-NiFe2O4复合得到p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末，再在p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末表面沉积贵金属，制备含p-n节的贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的方法。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，所制得的贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂，在可见光和太阳光为光源的条件下，可用于光催化降解有机污染物、光催化分解水制氢。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，是将p-NiO与n-NiFe2O4复合形成含p-n节的复合半导体，利用p-n节提高光生电子-空穴对的分离效率，有利于提高光催化效率。其基本原理是通过p型半导体NiO与n型半导体NiFe2O4复合，制得p-n复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4，使p-NiO/n-NiFe2O4在可见光照射下，n型半导体NiFe2O4吸收可见光后，NiFe2O4价带上的电子跃迁到NiFe2O4导带，同时在NiFe2O4价带上留下一个空穴，由于p型半导体NiO为空穴传输半导体，使NiFe2O4价带上的空穴传输到NiO颗粒上，达到有效提高光生电子-空穴对的分离效率的目的，有利于提高光催化效率。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，通过在p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体表面沉积贵金属得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂，有利于NiFe2O4导带上的光生电子传输到负载的贵金属上，达到进一步提高光生电子-空穴对分离效率的目的，有利于进一步提高光催化效率。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，采用如下技术方案：
1、NiFe2O4固体粉末的制备按照镍盐、铁盐、柠檬酸、碱和去离子水的质量百分比为(0.001％～95％)∶(0.00001％～95％)∶(0.001％～85％)∶(0.001％～95％)∶(0.001％～95％)的比例，将镍盐、铁盐、柠檬酸和去离子水混合，搅拌至完全溶解后，用碱中和至pH＝8～11，在功率为30W～15kW的微波反应器中反应0.1h～10h后，在频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散下于0℃～95℃反应0.1h～30h，在120℃下干燥0.1h～10h，在150℃～250℃焙烧0.1h～10h，产物冷却后研磨成固体粉末，将固体粉末加入其质量1～30倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再分别在150℃～350℃下焙烧0.1h～10h，350℃～450℃下焙烧0.1h～10h，450℃～550℃下焙烧0.1h～10h，550～600℃下焙烧0.1h～10h，自然冷却后研磨得到NiFe2O4固体粉末；
2、p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备按照NiFe2O4固体粉末、镍盐、碱和去离子水的质量百分比为(0.001％～95％)∶(0.00001％～95％)∶(0.001％～85％)∶(0.001％～95％)的比例，将镍盐和去离子水混合，搅拌溶解制得镍盐水溶液，再加入NiFe2O4固体粉末，搅拌成悬浮液后，加入碱，用频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散器分散0.1h～10h，在50℃～95℃下减压蒸馏脱除水分，再在氮气保护下150℃～300℃焙烧0.1h～10h，物料冷却后加入其质量1～30倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下150℃～300℃焙烧0.1h～10h，300℃～400℃下焙烧0.1h～10h，400℃～500℃下焙烧0.1h～10h，冷却后研磨得到复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；
3、贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备按照p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末、贵金属化合物、乙醇和去离子水的质量百分比为(0.001％～50％)∶(0.00001％～50％)∶(0.001％～99％)∶(0.001％～99％)的比例，将贵金属化合物和无水乙醇混合，搅拌溶解后，加入p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末和去离子水，搅拌成悬浮液后，用频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散器分散0.1h～10h，搅拌并在功率为0.1kW～25kW的高压汞灯紫外光源照射下，进行光化学沉积反应0.1h～20h，在50℃～95℃下减压蒸馏脱除挥发性溶剂，120℃下烘干至恒重，再在氮气保护下150℃～250℃焙烧0.1h～10h，物料冷却后加入其质量1～30倍的去离子水中，经洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下200℃～300℃焙烧0.1h～10h，300℃～400℃下焙烧0.1h～10h，450℃下焙烧0.1h～10h，冷却后研磨得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，具有如下特点：
1、通过p型半导体NiO与n型半导体NiFe2O4复合，制得含p-n节的p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体，在可见光照射下，n型半导体NiFe2O4吸收可见光后，NiFe2O4价带上的电子跃迁到NiFe2O4导带，在NiFe2O4价带上留下一个空穴，由于p型半导体NiO为空穴传输半导体，有利于NiFe2O4价带上的空穴传输到NiO颗粒上，可有效提高光生电子-空穴对的分离效率，有效提高贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的光催化效率；
2、通过在p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体表面沉积贵金属得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂，有利于NiFe2O4吸收可见光产生的光生电子传输到贵金属上，达到进一步提高光生电子-空穴对分离效率的目的，有利于进一步提高贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的光催化效率；
3、在NiFe2O4固体粉末制备阶段，使用微波反应器进行了反应，由于微波加热与传统加热方式完全不同，微波加热是使被加热物料本身成为发热体，不需要热传导的过程，因此，即使是热传导性较差的物料，也可在极短的时间内达到加热温度；而常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽等，都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物质中心温度升高，要使中心部位达到所需的温度，需要一定的时间，导热性较差的物质所需的时间就更长，会导致受热不均匀；因此，微波加热不仅加热速度快，而且无论物体各部位形状如何，微波加热均可使物体表里受热均匀，加热均匀性好；本发明使用微波反应器进行了反应，目的在于使反应物料受热均匀，达到反应温度后，同时有大量NiFe2O4粒子生成，使得反应体系中生成的NiFe2O4粒子数量更多，有利于降低NiFe2O4的颗粒粒径，增大NiFe2O4粉末的比表面积，提高贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4的光催化效率；
4、在NiFe2O4、p-NiO/n-NiFe2O4和贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4的制备阶段，均分别使用了频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散器进行分散，目的分别是为了减少NiFe2O4、p-NiO/n-NiFe2O4和贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4的颗粒团聚，有利于控制NiFe2O4、p-NiO/n-NiFe2O4和贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4的颗粒粒径，提高NiFe2O4、p-NiO/n-NiFe2O4和贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4的比表面积，提高贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的光催化效率；
5、在p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末制备阶段，使用频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散器进行分散，有利于NiO均匀分散在NiFe2O4粉体表面，并可脱除NiFe2O4粉末微孔中吸附的气体，有利于NiO均匀负载在NiFe2O4表面的同时，也能使NiO均匀负载到NiFe2O4的微孔中，提高p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体中NiO分散的均匀性，提高贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的光催化效率；
6、在贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备阶段，先使用频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散器进行分散，再采用光化学沉积反应沉积贵金属，均有利于贵金属均匀沉积在p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末表面，并可脱除p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末微孔中吸附的气体，有利于贵金属均匀负载在p-NiO/n-NiFe2O4表面的同时，也能使贵金属均匀负载到p-NiO/n-NiFe2O4的微孔中，提高贵金属在p-NiO/n-NiFe2O4表面沉积的均匀性，提高贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的光催化效率。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，反应所用的镍盐是结晶硝酸镍、无水硝酸镍、结晶硫酸镍、无水硫酸镍、结晶氯化镍、无水氯化镍、醋酸镍和甲酸镍中的任一种或多种。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，反应所用的铁盐是结晶硝酸铁、无水硝酸铁、结晶硫酸铁、无水硫酸铁、结晶氯化铁、无水氯化铁中的任一种或多种。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，反应所用的柠檬酸是结晶柠檬酸和无水柠檬酸中的任一种或两种。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，反应所用的碱是氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钠、氨水、一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任一种或多种。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，反应所用的贵金属化合物是氟化银、硝酸银、高氯酸银、柠檬酸银、乳酸银、酒石酸银、乙酸银、柠檬酸金、氯金酸、氯金酸钠、氯金酸钾、氯金酸铵、氯金酸锂、氯铂酸、氯铂酸钠、氯铂酸钾、氯铂酸铵中的任一种或多种。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，所用的乙醇为无水乙醇和95％乙醇中的任一种。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，光化学沉积反应所用的紫外光源是功率为0.1kW～25kW的高压汞灯。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，反应所用的微波反应器的功率为30W～15kW。
本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，光催化剂的制备过程中所用的超声波分散器的频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW。
具体实施方式
下面是本发明所述的一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法的非限定性实例。这些实例的给出仅仅是为了说明的目的，并不能理解为对本发明的限定。因为在不脱离本发明的精神和范围的基础上，可以对本发明进行许多变换。在这些实施例中，除非特别说明，所有的百分比都是指质量百分比。
实施例1
NiFe2O4固体粉末的制备：
六水硝酸镍： 3.5％
九水硝酸铁： 9.7％
柠檬酸： 10.1％
氢氧化钠： 6.4％
去离子水： 70.3％
NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水硝酸镍、九水硝酸铁、柠檬酸和去离子水混合，搅拌至完全溶解后，用氢氧化钠中和至pH＝10，在功率为1000W的微波反应器中反应3h，在频率为30kHZ、功率为900W的超声波分散下于60℃反应2h，在120℃下干燥4h，在200℃焙烧3h，产物冷却后研磨成固体粉末，将固体粉末加入其质量8倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，在280℃下焙烧1.5h，380℃下焙烧1.5h，480℃下焙烧1.5h，580℃下焙烧2h，冷却后研磨得到NiFe2O4粉末；
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：
NiFe2O4固体粉末： 15.5％
六水硫酸镍： 2.2％
氢氧化钠： 0.8％
去离子水： 81.5％
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水硫酸镍和去离子水混合，搅拌溶解制得硫酸镍水溶液，再加入NiFe2O4固体粉末，搅拌成悬浮液后，加入氢氧化钠，用频率为28kHZ、功率为700W的超声波分散器分散1.5h，在85℃下减压蒸馏脱除水分，在氮气保护下200℃焙烧3h，物料冷却后加入其质量12倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下300℃焙烧2h，400℃焙烧4h，500℃下焙烧2h，冷却后研磨得到复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末： 25.0％
硝酸银： 0.5％
95％乙醇： 30.0％
去离子水： 44.5％
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：按照上述质量百分比，将硝酸银和95％乙醇混合，搅拌溶解后，加入p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末和去离子水，搅拌成悬浮液后，用频率为30kHZ、功率为1kW的超声波分散器分散0.5h，搅拌并在功率为1kW的高压汞灯紫外光源照射下，进行光化学沉积反应10h，在85℃下减压蒸馏脱除挥发性溶剂，120℃下烘干至恒重，再在氮气保护下200℃焙烧2h，物料冷却后加入其质量11倍的去离子水中，经洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下250℃焙烧1h，350℃下焙烧2h，450℃下焙烧3h，冷却后研磨得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。
实施例2
NiFe2O4固体粉末的制备：
六水硫酸镍： 2.1％
九水硫酸铁： 9.0％
柠檬酸： 6.5％
氢氧化钾： 5.7％
去离子水： 76.7％
NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水硝酸镍、九水硝酸铁、柠檬酸和去离子水混合，搅拌至完全溶解后，用氢氧化钾中和至pH＝9.5，在功率为1000W的微波反应器中反应1h，在频率为40kHZ、功率为1500W的超声波分散下于60℃反应4h，在120℃下干燥至恒重，在200℃焙烧2h，产物冷却后研磨成固体粉末，将固体粉末加入其质量12倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，在280℃下焙烧1h，380℃下焙烧1h，480℃下焙烧2h，580℃下焙烧2h，冷却后研磨得到NiFe2O4粉末；
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：
NiFe2O4固体粉末： 28.0％
六水硫酸镍： 1.0％
氨水(25％)： 1.7％
去离子水： 69.3％
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水硫酸镍和去离子水混合，搅拌溶解制得硫酸镍水溶液，再加入NiFe2O4固体粉末，搅拌成悬浮液后，加入氨水，用频率为28kHZ、功率为1200W的超声波分散器分散0.5h，在85℃下减压蒸馏脱除水分，在氮气保护下250℃焙烧2h，物料冷却后加入其质量16倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下250℃焙烧2h，350℃焙烧3h，500℃下焙烧2h，冷却后研磨得到复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末： 18.0％
氯金酸： 0.3％
无水乙醇： 25％
去离子水： 56.7％
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：按照上述质量百分比，将氯金酸和无水乙醇混合，搅拌溶解后，加入p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末和去离子水，搅拌成悬浮液后，用频率为28kHZ、功率为800W的超声波分散器分散1h，搅拌并在功率为2kW的高压汞灯紫外光源照射下，进行光化学沉积反应15h，在80℃下减压蒸馏脱除挥发性溶剂，120℃下烘干至恒重，再在氮气保护下250℃焙烧1.5h，物料冷却后加入其质量15倍的去离子水中，经洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下300℃焙烧1h，400℃下焙烧1h，450℃下焙烧4h，冷却后研磨得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。
实施例3
NiFe2O4固体粉末的制备：
六水氯化镍： 2.2％
六水氯化铁： 4.9％
柠檬酸： 7.4％
氢氧化锂： 2.8％
去离子水： 82.7％
NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水氯化镍、六水氯化铁、柠檬酸和去离子水混合，搅拌至完全溶解后，用氢氧化锂中和至pH＝9，在功率为750W的微波反应器中反应3h，在频率为35kHZ、功率为900W的超声波分散下于60℃反应2h，在120℃下干燥至恒重，在230℃焙烧2h，产物冷却后研磨成固体粉末，将固体粉末加入其质量20倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，在270℃下焙烧1h，360℃下焙烧1.5h，470℃下焙烧1.5h，590℃下焙烧3h，冷却后研磨得到NiFe2O4粉末；
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：
NiFe2O4固体粉末： 28.6％
六水氯化镍： 5.5％
氢氧化钾： 2.6％
去离子水： 63.3％
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水氯化镍和去离子水混合，搅拌溶解制得氯化镍水溶液，再加入NiFe2O4固体粉末，搅拌成悬浮液后，加入氢氧化钾，用频率为50kHZ、功率为700W的超声波分散器分散2.5h，在75℃下减压蒸馏脱除水分，在氮气保护下280℃焙烧2h，物料冷却后加入其质量11倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下250℃焙烧2h，350℃焙烧3h，450℃下焙烧4h，冷却后研磨得到复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末： 33.0％
氯铂酸： 0.8％
无水乙醇： 20％
去离子水： 46.2％
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：按照上述质量百分比，将氯铂酸和无水乙醇混合，搅拌溶解后，加入p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末和去离子水，搅拌成悬浮液后，用频率为40kHZ、功率为2kW的超声波分散器分散1h，搅拌并在功率为3kW的高压汞灯紫外光源照射下，进行光化学沉积反应8h，在90℃下减压蒸馏脱除挥发性溶剂，120℃下烘干至恒重，再在氮气保护下230℃焙烧2h，物料冷却后加入其质量20倍的去离子水中，经洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下280℃焙烧1h，380℃下焙烧2h，450℃下焙烧3h，冷却后研磨得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。
实施例4
NiFe2O4固体粉末的制备：
四水醋酸镍： 3.6％
六水三氯铁： 7.8％
柠檬酸： 11.4％
氨水(25％)： 14.7％
去离子水： 62.5％
NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将四水醋酸镍、六水三氯铁、柠檬酸和去离子水混合，搅拌至完全溶解后，用氨水中和至pH＝8.5，在功率为1500W的微波反应器中反应0.5h，在频率为35kHZ、功率为900W的超声波分散下于65℃反应2h，在120℃下干燥至恒重，在230℃焙烧4h，产物冷却后研磨成固体粉末，将固体粉末加入其质量7倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，在310℃下焙烧2h，410℃下焙烧2h，510℃下焙烧2h，560℃下焙烧2h，冷却后研磨得到NiFe2O4粉末；
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：
NiFe2O4固体粉末： 33.5％
四水醋酸镍： 2.5％
氢氧化钠： 1.0％
去离子水： 63.0％
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将四水醋酸镍和去离子水混合，搅拌溶解制得醋酸镍水溶液，再加入NiFe2O4固体粉末，搅拌成悬浮液后，加入氢氧化钠，用频率为28kHZ、功率为850W的超声波分散器分散2h，在85℃下减压蒸馏脱除水分，在氮气保护下280℃焙烧1h，物料冷却后加入其质量13倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下280℃焙烧1h，380℃焙烧2h，500℃下焙烧4h，冷却后研磨得到复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末： 15.0％
氯金酸钾： 0.2％
无水乙醇： 33％
去离子水： 51.8％
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：按照上述质量百分比，将氯金酸钾和无水乙醇混合，搅拌溶解后，加入p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末和去离子水，搅拌成悬浮液后，用频率为28kHZ、功率为500W的超声波分散器分散1h，搅拌并在功率为1.5kW的高压汞灯紫外光源照射下，进行光化学沉积反应20h，在75℃下减压蒸馏脱除挥发性溶剂，120℃下烘干至恒重，再在氮气保护下220℃焙烧3h，物料冷却后加入其质量5倍的去离子水中，经洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下270℃焙烧2h，370℃下焙烧2h，450℃下焙烧4h，冷却后研磨得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。
实施例5
NiFe2O4固体粉末的制备：
六水硝酸镍： 2.5％
九水硫酸铁： 9.9％
柠檬酸： 7.5％
二甲按： 5.2％
去离子水： 74.9％
NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水硝酸镍、九水硫酸铁、柠檬酸和去离子水混合，搅拌至完全溶解后，用二甲按中和至pH＝8，在功率为750W的微波反应器中反应3h，在频率为28kHZ、功率为950W的超声波分散下于60℃反应4h，在120℃下干燥至恒重，在240℃焙烧2.5h，产物冷却后研磨成固体粉末，将固体粉末加入其质量13倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，在330℃下焙烧1h，430℃下焙烧1h，530℃下焙烧2h，600℃下焙烧3h，冷却后研磨得到NiFe2O4粉末；
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：
NiFe2O4固体粉末： 32.4％
六水氯化镍： 3.0％
氢氧化钾： 1.4％
去离子水： 63.2％
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水氯化镍和去离子水混合，搅拌溶解制得氯化镍水溶液，再加入NiFe2O4固体粉末，搅拌成悬浮液后，加入氢氧化钾，用频率为30kHZ、功率为1000W的超声波分散器分散0.5h，在90℃下减压蒸馏脱除水分，在氮气保护下200℃焙烧2h，物料冷却后加入其质量10倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下300℃焙烧2h，400℃焙烧4h，500℃下焙烧2h，冷却后研磨得到复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末： 22.0％
氯铂酸钠： 0.5％
95％乙醇： 40.0％
去离子水： 37.5％
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：按照上述质量百分比，将氯铂酸钠和95％乙醇混合，搅拌溶解后，加入p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末和去离子水，搅拌成悬浮液后，用频率为28kHZ、功率为750kW的超声波分散器分散1h，搅拌并在功率为1kW的高压汞灯紫外光源照射下，进行光化学沉积反应20h，在95℃下减压蒸馏脱除挥发性溶剂，120℃下烘干至恒重，再在氮气保护下240℃焙烧2h，物料冷却后加入其质量13倍的去离子水中，经洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下260℃焙烧3h，360℃下焙烧2h，450℃下焙烧3h，冷却后研磨得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。
实施例6
NiFe2O4固体粉末的制备：
六水氯化镍： 3.1％
九水硝酸铁： 10.2％
柠檬酸： 9.9％
一乙醇胺： 9.5％
去离子水： 67.3％
NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水氯化镍、九水硝酸铁、柠檬酸和去离子水混合，搅拌至完全溶解后，用一乙醇胺中和至pH＝8.5，在功率为950W的微波反应器中反应1h，在频率为28kHZ、功率为900W的超声波分散下于55℃反应4h，在120℃下干燥至恒重，在250℃焙烧2h，产物冷却后研磨成固体粉末，将固体粉末加入其质量16倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，在340℃下焙烧1h，440℃下焙烧1h，540℃下焙烧1h，600℃下焙烧2h，冷却后研磨得到NiFe2O4粉末；
p-NiO/n-NiFe204固体粉末的制备：
NiFe2O4固体粉末： 28.0％
六水硝酸镍： 5.4％
氢氧化锂： 0.9％
去离子水： 65.7％
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备：按照上述质量百分比，将六水硝酸镍和去离子水混合，搅拌溶解制得硝酸镍水溶液，再加入NiFe2O4固体粉末，搅拌成悬浮液后，加入氢氧化锂，用频率为50kHZ、功率为1600W的超声波分散器分散1h，在90℃下减压蒸馏脱除水分，在氮气保护下280℃焙烧3h，物料冷却后加入其质量9倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下280℃焙烧2h，380℃焙烧3h，500℃下焙烧3h，冷却后研磨得到复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：
p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末： 27.0％
醋酸银： 0.4％
无水乙醇： 31％
去离子水： 41.6％
贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备：按照上述质量百分比，将醋酸银和无水乙醇混合，搅拌溶解后，加入p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末和去离子水，搅拌成悬浮液后，用频率为30kHZ、功率为850kW的超声波分散器分散1h，搅拌并在功率为3.5kW的高压汞灯紫外光源照射下，进行光化学沉积反应18h，在75℃下减压蒸馏脱除挥发性溶剂，120℃下烘干至恒重，再在氮气保护下220℃焙烧3h，物料冷却后加入其质量9倍的去离子水中，经洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下260℃焙烧3h，360℃下焙烧2h，450℃下焙烧3h，冷却后研磨得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂。
Claims (6)
1.一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法，其特征在于：
①NiFe2O4固体粉末的制备按照镍盐、铁盐、柠檬酸、碱和去离子水的质量百分比为(0.001％～95％)∶(0.00001％～95％)∶(0.001％～85％)∶(0.001％～95％)∶(0.001％～95％)的比例，将镍盐、铁盐、柠檬酸和去离子水混合，搅拌至完全溶解后，用碱中和至pH＝8～11，在功率为30W～15kW的微波反应器中反应0.1h～10h后，在频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散下于0℃～95℃反应0.1h～30h，在120℃下干燥0.1h～10h，在150℃～250℃焙烧0.1h～10h，产物冷却后研磨成固体粉末，将固体粉末加入其质量1～30倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再分别在150℃～350℃下焙烧0.1h～10h，350℃～450℃下焙烧0.1h～10h，450℃～550℃下焙烧0.1h～10h，550～600℃下焙烧0.1h～10h，自然冷却后研磨得到NiFe2O4固体粉末；
②p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末的制备按照NiFe2O4固体粉末、镍盐、碱和去离子水的质量百分比为(0.001％～95％)∶(0.00001％～95％)∶(0.001％～85％)∶(0.001％～95％)的比例，将镍盐和去离子水混合，搅拌溶解制得镍盐水溶液，再加入NiFe2O4固体粉末，搅拌成悬浮液后，加入碱，用频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散器分散0.1h～10h，在50℃～95℃下减压蒸馏脱除水分，再在氮气保护下150℃～300℃焙烧0.1h～10h，物料冷却后加入其质量1～30倍的去离子水中，经超声分散、洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下150℃～300℃焙烧0.1h～10h，300℃～400℃下焙烧0.1h～10h，400℃～500℃下焙烧0.1h～10h，冷却后研磨得到复合半导体p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末；
③贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备按照p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末、贵金属化合物、无水乙醇和去离子水的质量百分比为(0.001％～50％)∶(0.00001％～50％)∶(0.001％～99％)∶(0.001％～99％)的比例，将贵金属化合物和无水乙醇混合，搅拌溶解后，加入p-NiO/n-NiFe2O4固体粉末和去离子水，搅拌成悬浮液后，用频率为20kHZ～1MHZ、功率为30W～15kW的超声波分散器分散0.1h～10h，搅拌并在功率为0.1kW～25kW的高压汞灯紫外光源照射下，进行光化学沉积反应0.1h～20h，在50℃～95℃下减压蒸馏脱除挥发性溶剂，120℃下烘干至恒重，再在氮气保护下150℃～250℃焙烧0.1h～10h，物料冷却后加入其质量1～30倍的去离子水中，经洗涤、过滤和干燥，如此重复三次后，再在氮气保护下200℃～300℃焙烧0.1h～10h，300℃～400℃下焙烧0.1h～10h，450℃下焙烧0.1h～10h，冷却后研磨得到贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂，上述贵金属化合物为氟化银、硝酸银、高氯酸银、柠檬酸银、乳酸银、酒石酸银、乙酸银、柠檬酸金、氯金酸、氯金酸钠、氯金酸钾、氯金酸铵、氯金酸锂、氯铂酸、氯铂酸钠、氯铂酸钾、氯铂酸铵中的任一种或多种。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于反应所用的镍盐是结晶硝酸镍、无水硝酸镍、结晶硫酸镍、无水硫酸镍、结晶氯化镍、无水氯化镍、醋酸镍和甲酸镍中的任一种或多种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于反应所用的铁盐是结晶硝酸铁、无水硝酸铁、结晶硫酸铁、无水硫酸铁、结晶氯化铁、无水氯化铁中的任一种或多种。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于反应所用的柠檬酸是结晶柠檬酸和无水柠檬酸中的任一种或两种。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于反应所用的碱是氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钠、氨水、一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任一种或多种。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用的乙醇为无水乙醇和95％乙醇中的任一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110278469.8A CN102389809B (zh) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | 一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110278469.8A CN102389809B (zh) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | 一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102389809A CN102389809A (zh) | 2012-03-28 |
| CN102389809B true CN102389809B (zh) | 2013-06-19 |
Family
ID=45857264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110278469.8A Expired - Fee Related CN102389809B (zh) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | 一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102389809B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111270205A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-12 | 哈尔滨工业大学 | 尖晶石相p型铁酸镍半导体氧化物薄膜的制备方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104122364B (zh) * | 2014-04-30 | 2016-01-13 | 北京联合大学生物化学工程学院 | 甲醇和苯的催化发光敏感材料 |
| CN105056953B (zh) * | 2015-08-26 | 2018-01-30 | 辽宁石油化工大学 | 一种磁性尖晶石负载NiB催化剂的制备方法 |
| CN106732652B (zh) * | 2016-11-30 | 2019-04-09 | 辽宁大学 | 一种复合声催化剂及其制备方法和应用 |
| CN114752632A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-07-15 | 沈阳航空航天大学 | 改性生物炭在餐厨垃圾厌氧消化产甲烷中的应用方法 |
| CN116027032B (zh) * | 2022-10-27 | 2023-08-25 | 云南大学 | 一种基于光电双信号模式的新型冠状病毒检测方法、材料及应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001030693A1 (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-03 | Aron Vecht | Preparation of sulphides |
| CN101362084B (zh) * | 2008-09-18 | 2010-10-13 | 武汉理工大学 | 可见光响应纳米Bi3NbO7光催化剂的制备方法及其应用 |
| CN102125859B (zh) * | 2010-12-28 | 2012-08-22 | 南京林业大学 | 一种p-NiO/n-CdS/TiO2复合半导体光催化剂的制备方法 |
| CN102085482B (zh) * | 2010-12-28 | 2012-10-10 | 南京林业大学 | 一种p-CoO/n-CdS/TiO2复合半导体光催化剂的制备方法 |
-
2011
- 2011-09-20 CN CN201110278469.8A patent/CN102389809B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111270205A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-12 | 哈尔滨工业大学 | 尖晶石相p型铁酸镍半导体氧化物薄膜的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102389809A (zh) | 2012-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102085482B (zh) | 一种p-CoO/n-CdS/TiO2复合半导体光催化剂的制备方法 | |
| CN102389809B (zh) | 一种贵金属负载p-NiO/n-NiFe2O4复合半导体光催化剂的制备方法 | |
| CN102125858B (zh) | 一种p-CuO/n-CdS/ZnS复合半导体光催化剂的制备方法 | |
| CN101767021B (zh) | 一种p-CoO/n-CdS复合半导体光催化剂的制备方法 | |
| CN103920520B (zh) | 一种超声波辅助沉积法合成纳米SnO2/g-C3N4复合可见光催化剂的制备方法 | |
| CN102125859B (zh) | 一种p-NiO/n-CdS/TiO2复合半导体光催化剂的制备方法 | |
| CN111437867B (zh) | 一种含钨氧化物的复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN105502286B (zh) | 一种多孔纳米NiFe2O4的制备方法 | |
| CN106000431B (zh) | 片状CdS/BiOCl复合纳米材料及其制备方法 | |
| CN105521789B (zh) | 一种多孔纳米BiFeO3的制备方法 | |
| CN104226339A (zh) | 可见光催化剂Bi4O5Br2及其制备方法 | |
| CN105600828B (zh) | 一种多孔纳米CuFe2O4的制备方法 | |
| CN105664950B (zh) | 一种多孔纳米ZnFe2O4的制备方法 | |
| Astuti et al. | Studying impact of different precipitating agents on crystal structure, morphology and photocatalytic activity of bismuth oxide | |
| CN103638922A (zh) | 介孔三氧化钨/还原氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法 | |
| CN109201115B (zh) | 一种光催化产氢催化剂及其制备方法和用途 | |
| CN104549500A (zh) | 一种非金属液相掺杂制备B掺杂g-C3N4光催化剂的方法 | |
| CN104591301A (zh) | 一种多孔纳米CoFe2O4的制备方法 | |
| CN101817562A (zh) | 碳糖微球模板法制备空心球形貌α-Fe2O3的方法 | |
| CN106362742B (zh) | 一种Ag/ZnO纳米复合物及其制备方法和应用 | |
| CN107352519B (zh) | 一种c3n4纳米线的制备方法 | |
| CN100525901C (zh) | 一种废催化剂的再生方法 | |
| CN114950402A (zh) | TiO2/CeO2异质结光催化剂及其制备方法 | |
| CN102600865A (zh) | 用于降解有机染料废水污染物的光催化剂及其制备方法 | |
| CN103521244B (zh) | 一种光催化分解水制氢材料CdS/Sr1.6Zn0.4Nb2O7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 | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130619 Termination date: 20160920 |