CN103816885A - 一种纳米氧化锌光催化剂的制备及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米氧化锌光催化剂的制备方法及其应用，该方法以二水合醋酸锌、二甘醇为原料，任选在水的存在下，采用水解法一步合成了纳米氧化锌（ZnO）光催化剂，此方法合成路线短，条件温和，操作简单，制得的纳米ZnO光催化剂在紫外及可见光波长范围内具有良好的光催化性能，尤其在染料污水处理方面具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及化学领域，特别涉及一种治理废水污染的光催化剂及其制备方法。
背景技术
随着光化学技术的发展和进步，能源和环境污染问题一直受到人们的普遍关注。工业污染治理技术的要求提高，光催化技术在环境治理方面的研究也越来越多。利用太阳能源光催化降解污染物已经是人们研究的热点之一。半导体材料在光的照射下，通过把光能转化为化学能促进化合物的合成或使化合物降解，这就是所谓的光催化技术。目前，利用半导体材料进行光催化来消除环境污染物被视为最具有潜力和价值的途径。
然而，传统的光催化剂，例如其中最具有代表性的材料TiO2只是对紫外光具有较高的光催化活性，在可见光下的催化活性较低，因此，开发对可见光具有较高光催化活性的新型材料已经越来越受到重视。
现有技术中存在使用二水合醋酸锌制备可见光氧化锌的方法，如中国专利200410077519.6，公开了一种具有可见光活性的氧化锌催化剂制备方法，其使用二水乙酸锌和聚乙烯吡咯烷酮作为反应原料，乙二醇作为溶剂，加热搅拌并回流后抽滤，再焙烧处理制得氧化锌。但该方法操作步骤繁琐，在制备过程中需要强力搅拌，再用煅烧的方法制备氧化锌材料，不仅需要消耗大量能源，而且会造成噪声污染等其它环境污染，同时用该方法制备得到的氧化锌的催化效率不匀衡。
又如中国专利201110175066.0，公开了一种具有光催化活性的氧化锌纳米棒及其制备方法，该方法以二水合醋酸锌和一水合氢氧化锂为原料，用溶胶凝胶法制备出氧化锌溶胶，陈化数日得到氧化锌晶种；制备氧化锌纳米棒，将六水合硝酸锌和六次甲基四胺溶于水中，得溶液A，再取一定量的上述制备的氧化锌晶种加入到溶液A中，得溶液B；将溶液B加热反应后自然冷却至室温，将沉淀过滤，洗涤，干燥，即得氧化锌纳米棒。但该方法制备纳米氧化锌的周期长，采用六水合硝酸锌和六次甲基四胺等多种化学试剂，操作复杂，而且溶液体系的成分多，选择性差并且后处理过程繁琐。
因此亟待开发一种步骤简单、产率高、光催化效率高的纳米氧化锌的方法。
发明内容
为了克服上述问题，本发明以二水合醋酸锌和表面活性剂二甘醇为原料，任选在水的存在下，采用超声波辅助处理水解法，最终合成了可作为光催化剂的纳米氧化锌，从而完成本发明。
本发明的目的在于提供以下几方面：
第一方面，本发明提供一种纳米氧化锌光催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）将二水合醋酸锌或其水溶液加入二甘醇或其水溶液中，二水合醋酸锌的重量、二甘醇的体积与水的体积三者之比为（1～5）g：（20～120）mL:（40～240）mL，超声振荡的频率为20～130KHz，将溶液超声振荡1～10小时，产生沉淀物；
（2）将步骤（1）得到的沉淀物进行离心、乙醇洗涤和水洗涤，然后在40～200℃下干燥，获得纳米氧化锌光催化剂，所述氧化锌的平均粒径范围为5nm～50nm。
第二方面，本发明还提供由上述方法制备的纳米氧化锌作为光催化剂在治理污水，尤其是在治理染料污水方面的应用。
以下详细描述本发明。
根据本发明，提供一种纳米氧化锌光催化剂的制备方法，该方法使用二水合醋酸锌和二甘醇作为反应原料，在超声辅助振荡的条件下使二水合醋酸锌在表面活性剂二甘醇中发生水解反应，生成氢氧化锌，氢氧化锌在超声振荡的条件下脱水转化为氧化锌沉淀，再将该沉淀分离、洗涤、干燥，制得纳米氧化锌光催化剂。
不受任何理论的束缚，认为二水合醋酸锌和二甘醇在水的存在下，在本发明条件下发生了如下反应：
反应（1）中的产物氢氧化锌由于在超声波的存在下脱水转化为氧化锌而不断被消耗，促使醋酸锌水解反应正向进行，并最终获得纳米级氧化锌。
根据本发明第一方面，将二水合醋酸锌或其水溶液加入表面活性剂二甘醇或其水溶液中，在超声振荡的条件下制备纳米氧化锌，并通过XRD和SEM等手段对制备得到的产物进行了表征。
在本发明的步骤（1）中，将二水合醋酸锌或其水溶液加入二甘醇或其水溶液中，二水合醋酸锌的重量、二甘醇的体积与水的体积三者之比为（1～5）g：（20～120）mL:（40～240）mL，超声振荡的频率为20～130KHz，将溶液超声振荡1～10小时，产生沉淀物。
本发明采用二水合醋酸锌作为制备纳米氧化锌的原料，其为具有两个结晶水的有机酸弱碱盐，属于弱酸弱碱盐，因此，二水合醋酸锌在有水的环境中可发生双水解反应，生成氢氧化锌和醋酸。
本发明采用的另一原料是二甘醇，其化学名为一缩二乙二醇，是含有醚键的二醇，是具有脱水性的表面活性剂。
由于二水合醋酸锌易于水解生成氢氧化锌，在超声辅助的条件下所生成的氢氧化锌能够进行脱水，最终生成纳米氧化锌。在此过程中，二甘醇作为表面活性剂，可以使二水合醋酸锌及生成的氧化锌均匀分散在反应体系中，防止超声条件下，反应生成的纳米氧化锌团聚为大颗粒，从而保证制备的氧化锌为纳米级颗粒。
为使二水合醋酸锌及生成的氧化锌能够充分分散，并使反应体系中具有足够量的水来满足二水合醋酸锌的水解反应顺利进行，应选择适宜的二水合醋酸锌、二甘醇与水的重量体积比。
根据本发明发现，当二水合醋酸锌、二甘醇的重量体积比大于5g:20mL时，二甘醇用量过少，其用量不足以使生成的纳米氧化锌均匀地分散在反应体系中，使得纳米氧化锌容易团聚形成较大颗粒，并裹挟氢氧化锌，阻碍其有效脱水，因而降低了纳米氧化锌产品的产率；当二水合醋酸锌与二甘醇的重量体积比小于1g:120mL时，生成的氧化锌的粒径不明显减小，得到的纳米氧化锌的产率也不明显增加，继续增加二甘醇用量则会造成资源浪费，成本增加。
根据本发明还发现，当二水合醋酸锌与水的重量体积比大于5g:40mL时，水的用量过少而使醋酸锌水解不完全；当二水合醋酸锌与水的重量体积比小于1g:240mL时，水的用量过多，二水合醋酸锌的水解率达到饱和，而且会降低反应体系中二甘醇的含量，使生成的纳米氧化锌分散不均匀而导致团聚。
因此，本发明选择二水合醋酸锌的重量、二甘醇的体积与水的体积三者之比为（1～5）g：（20～120）mL:（40～240）mL，优选为（1～3）g：（30～100）mL:（60～200）mL，更优选为（1～2）g：（40～80）mL:（80～160）mL。
本发明利用超声辅助的方法来制备纳米氧化锌，在超声波的振荡下带动反应体系发生高频振动，从而使反应体系中原料分子之间发生激烈碰撞，使得氧化锌可在室温下快速生成，当超声波的振动频率小于20KHz时，分子间的振动不足以引起足够的化学变化，因此反应速率不高，反应时间较长；当振动频率到达130KHz时，生成氧化锌的反应即可在室温下快速完成，选择更高频率不利于节约能源和降低成本。
因此，本发明选择超声波的振动频率范围是20～130KHz，优选为40～100KHz，更优选为60～80KHz，例如70KHz。
超声振荡的时间可以为1～10小时，优选为2～8小时，更优选3～5小时。
经过本发明的步骤（1），产生白色氧化锌沉淀物。
在制备纳米氧化锌光催化剂的步骤（2）中，将步骤（1）中得到的沉淀物进行离心、乙醇洗涤和水洗涤，然后在40～200℃下干燥，获得纳米氧化锌光催化剂，所述氧化锌的平均粒径范围为5nm～50nm。
为了从步骤（1）获得的含有沉淀物的溶液中得到更为纯净的纳米氧化锌颗粒，减少纳米氧化锌对二甘醇等其它物质的包杂，并提高纳米氧化锌的收率，使纳米氧化锌集中，便于后续步骤的操作，因此在对制得的纳米氧化锌进行洗涤前需要将反应体系进行离心。离心可以在离心机上进行，为此将步骤（1）中得到的沉淀物收集在离心管中。离心机的转速可以为5000～20000r/min，优选6000～15000r/min，更优选8000～12000r/min，例如10000r/min。
离心后的纳米氧化锌颗粒先后进行乙醇洗涤和水洗涤。乙醇可以是无水乙醇，也可以是含有乙醇的水溶液，例如75%以上的乙醇，例如95%以上的乙醇，可以洗涤1次或多次，例如1～5次，优选1～3次或1～2次。洗涤用水可以采用蒸馏水，也可以采用常见的纯净水，可以洗涤1次或多次，例如1～10次，优选2～8次，优选3～6次，更优选4～5次。
经乙醇洗涤、水洗涤除去可能残留的杂质后进行干燥，可以在干燥箱中进行，优选在真空干燥箱中进行，干燥温度可以为40～200℃，优选为50～150℃，更优选为70～120℃，例如80℃，90℃或100℃，即可得到纳米氧化锌光催化剂。
通过XRD和SEM对本发明制得的纳米氧化锌进行表征，发现XRD谱图中在约31.7°、34.4°、36.2°、47.5°、56.5°、62.8°、67.9°和69.0°位置有衍射峰，其对应的峰强度标识分别是(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、(103)和(112)衍射峰的纤锌矿型氧化锌，说明制得的纳米氧化锌为六角晶体结构，锐利的峰值显示合成的氧化锌具有良好的结晶度。
SEM结果表明，本发明的氧化锌光催化剂是纳米级的，其平均粒径范围为5nm～50nm，优选6nm～30nm，更优选为8nm～20nm，例如10nm～15nm。
根据本发明的第二方面，还提供一种通过上述方法制备得到的纳米氧化锌作为光催化剂在治理污水，特别是染料污水方面的应用。
在光催化过程中，光催化剂吸附的光子导致电子从价带激发到导带，因而产生了电子-空穴对，导带上的电子被溶解在悬浮液中的氧分子捕获，价带上的空穴被吸附在催化剂表面的水和氢氧根离子捕获，因而产生了羟基自由基，羟基自由基是光催化氧化中的重要物质，其攻击吸附在光催化剂表面的染料分子，因此，羟基自由基的生成速率越大，宏观表现出来的光的催化活性越高。而纳米氧化锌可显著激发羟基自由基生成，从而对染料污水中的污染物进行光催化分解，本发明以亚甲基蓝为模型对采用本发明方法制备的纳米氧化锌的光催化活性进行考察。
光生羟基自由基(·OH)和对苯二甲酸反应生成2-羟基对苯甲酸具有荧光，因此，可以利用对苯二甲酸作为探针物质，应用荧光技术来分析光催化降解反应中所产生的羟基自由基。
本发明提供的制备方法具有如下有益效果：
（1）该方法合成路线短，一步反应即可制备纳米氧化锌，而且反应条件温和易控，室温即可完成反应，操作简单；
（2）本发明提供的方法，产物的粒径小，真正达到了纳米级别，使得制得的纳米氧化锌的光催化效率高；
（3）制得的纳米氧化锌光催化剂具有较高的紫外及可见光催化活性；
（4）制得的纳米氧化锌光催化剂具有较高热稳定性，在高温下不易分解；
（5）本发明方法制备的纳米ZnO具有良好的光催化性能，在光催化降解废水有机污染物领域，尤其在处理染料污水中具有广泛的运用前景。
附图说明
图1示出实施例1制备的纳米ZnO光催化剂的XRD图；
图2示出实施例1制备的纳米ZnO光催化剂的SEM图；
图3为加入清除剂后，在紫外光照射下实施例1制备的纳米ZnO光催化剂与TiO2(P25)（购自德固赛(德国)化工股份有限公司）的光催化降解率图，其中
左边(灰柱，由1代表)：纳米ZnO光催化剂的光催化降解率；
右边(黑柱，由2代表)：TiO2(P25)的光催化降解率；
图4为以对苯二甲酸作为探针分子，实施例1制备的纳米ZnO光催化剂光催化降解亚甲基蓝溶液荧光光谱图；
图5示出实施例1制备的纳米ZnO光催化剂光催化降解亚甲基蓝溶液紫外光谱图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
实验测量方法
（一）XRD表征
称取一定量样品用研钵研细，放在样品槽内，用玻璃片压实后放入X射线衍射仪内进行测定，温度室温，运行电压40KV、电流30mA，以3°/min扫描速度从10°到80°范围进行扫描，得到XRD谱图。
（二）SEM谱表征
取一定量样品，分散于无水乙醇中，利用超声振荡1.0h后，将溶液滴加在硅片上进行扫描电镜（发射电压为15kV）测试，得到扫描电子显微镜（SEM）图像。
实施例
实施例1
纳米氧化锌光催化剂的制备
称取1.756g(8mmol)二水合醋酸锌于烧杯中，加入40mL二甘醇，并加入水80mL，然后将烧杯放置于超声波仪中，调节超声波频率为100KHz，超声2.0h，产生白色沉淀；
将得到的白色沉淀转移至离心管中，采用超声波沉降法使白色沉淀物在离心管中沉降，并用离心机以10000r/min离心后，用无水酒精清洗1次，蒸馏水洗4次，最后将白色沉淀物放在真空干燥箱中，在80℃下真空烘干，得到纳米ZnO光催化剂。
XRD表征
称取0.5g上述纳米ZnO光催化剂粉末用（一）的方法进行XRD表征，得到纳米ZnO光催化剂的XRD谱图，如图1所示。
根据其衍射峰位置、强度得到样品中的信息，在约31.7°、34.4°、36.2°、47.5°、56.5°、62.8°、67.9°和69.0°位置有衍射峰，其对应的峰强度标识是(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、(103)和(112)衍射峰的纤锌矿型氧化锌，说明制备的氧化锌拥有一个六角晶体结构，锐利的峰值显示合成氧化锌具有良好的结晶度；
相对强度高的(101)峰表明所合成的纳米ZnO光催化剂各向异性生长和晶粒择优取向；
无杂质峰，表明所制备的纳米ZnO光催化剂纯度高。
SEM表征
取以上制得的纳米ZnO光催化剂粉末，用（二）的方法进行SEM表征，如图2所示。
由图2可明显看出，纳米ZnO光催化剂呈现为球形，结晶完整，粒度大小均一，微球整体分散性优良，纳米颗粒的平均直径大约为14nm。
实施例2
纳米氧化锌光催化剂的制备
称取1.00g二水合醋酸锌于烧杯中，并将其完全溶解在120mL二甘醇中，并加入水240mL，然后将烧杯放置于超声波仪中，调节超声波频率为120KHz，超声5.0h，体系中分散有白色沉淀；
将得到的白色沉淀转移至离心管中，采用超声波沉降法使白色沉淀物在离心管中沉降，并用离心机以12000r/min离心，用95%酒精清洗2次，蒸馏水洗5次，最后将白色沉淀物放在真空干燥箱中，在200℃下真空烘干，得到纳米ZnO光催化剂。
XRD表征
称取0.5g上述纳米ZnO光催化剂粉末用（一）的方法进行XRD表征，得到纳米ZnO光催化剂的XRD谱图，与实施例1所得谱图相似，在约31.7°、34.4°、36.2°、47.5°、56.5°、62.8°、67.9°和69.0°位置有衍射峰。
SEM表征
取以上制得的纳米ZnO光催化剂粉末，用（二）的方法进行SEM表征，结果与实施例1相似，纳米ZnO光催化剂呈现为球形，结晶完整，粒度大小均一，平均直径大约为15～18nm。
实施例3
纳米氧化锌光催化剂的制备
称取5.00g二水合醋酸锌于烧杯中，加入水40.0mL，并将其完全溶解在20.0mL二甘醇中，然后将烧杯放置于超声波仪中，调节超声波频率为130KHz，超声1.0h，体系中分散有白色沉淀；
将得到的白色沉淀物转移至离心管中，采用超声波沉降法使白色沉淀物在离心管中沉降，并用离心机以8000r/min离心，用无水酒精清洗2次，蒸馏水洗5次，最后将白色沉淀物放在真空干燥箱中在40℃下真空烘干得到纳米ZnO光催化剂。
XRD表征
称取0.5g上述纳米ZnO光催化剂粉末用（一）的方法进行XRD表征，得到纳米ZnO光催化剂的XRD谱图，与实施例1所得谱图相似，也在约31.7°、34.4°、36.2°、47.5°、56.5°、62.8°、67.9°和69.0°位置有衍射峰。
SEM表征
取以上制得的纳米ZnO光催化剂粉末，用（二）的方法进行SEM表征，结果与实施例1相似，纳米ZnO光催化剂呈现为球形，结晶完整，粒度大小均一，平均直径大约为12～16nm。
实施例4
纳米氧化锌光催化剂的制备
称取2.00g二水合醋酸锌于烧杯中，并将其完全溶解在80mL二甘醇及160mL水的混合液中，然后将烧杯放置于超声波仪中，调节超声波频率为40KHz，超声4.0h，体系中分散有白色沉淀；
将得到的白色沉淀转移至离心管中，通过超声波沉降法使白色沉淀物在离心管中沉降，并用离心机以9000r/min离心，用75%酒精水溶液清洗2次，蒸馏水洗5次，最后将白色沉淀物放在真空干燥箱中在130℃下真空烘干得到纳米ZnO光催化剂。
XRD表征
称取0.5g上述纳米ZnO光催化剂粉末用（一）的方法进行XRD表征，得到纳米ZnO光催化剂的XRD谱图，与实施例1所得谱图相似，也在约31.7°、34.4°、36.2°、47.5°、56.5°、62.8°、67.9°和69.0°位置有衍射峰。
SEM表征
取步骤（2）中制备的纳米ZnO光催化剂粉末，用（二）的方法进行SEM表征，结果与实施例1相似，纳米ZnO光催化剂呈现为球形，结晶完整，粒度大小均一，平均直径大约为17～20nm。
实施例5
纳米氧化锌光催化剂的制备
称取2.00g二水合醋酸锌于烧杯中，将其完全溶解在40mL二甘醇及80mL水的混合液中，然后将烧杯放置于超声波仪中，调节超声波频率为90KHz，超声3.0h，体系中分散有白色沉淀；
将得到的白色沉淀转移至离心管中，采用超声波沉降法使白色沉淀物在离心管中沉降，并用离心机以11000r/min离心，用无水酒精清洗3次，蒸馏水洗3次，最后将白色沉淀物放在真空干燥箱中在120℃下真空烘干得到纳米ZnO光催化剂。
XRD表征
称取0.5g上述纳米ZnO光催化剂粉末用（一）的方法进行XRD表征，得到纳米ZnO光催化剂的XRD谱图，与实施例1所得谱图相似，也在约31.7°、34.4°、36.2°、47.5°、56.5°、62.8°、67.9°和69.0°位置有衍射峰。
SEM表征
取步骤（2）中制备的纳米ZnO光催化剂粉末，用（二）的方法进行SEM表征，结果与实施例1相似，纳米ZnO光催化剂呈现为球形，结晶完整，粒度大小均一，平均直径大约为22～28nm。
实验例
实验例1紫外光束照射下添加各种清除剂后催化剂光催化活性的测定
准确称取0.100g实施例1中制备的纳米ZnO光催化剂粉末于石英管中，编号1、2、3、4、5依次加入40mL浓度为10mg·L-1的亚甲基蓝溶液，然后在2号管中加入0.005mL异丙醇(IPA)，在3号管中加入0.004g草酸铵(AO)，在4号管中加入0.004g对苯醌(BQ)，在5号管中加入0.0038mL过氧化氢酶(CAT)；各石英管中均加入一个聚四氟乙烯磁力搅拌子；
准确称取0.100g上述TiO2(P25)催化剂粉末（购自德固赛(德国)化工股份有限公司）于另5支石英管中，处理方法同上。
将上述10支石英管放入光化学反应仪中，在持续搅拌下，暗处理30min，取样离心，分别测其吸光度A0，打开光源，光照处理1.0h，取样离心，测其吸光度At，根据下式计算降解率：
W(%)＝(A0－At)/A0×100%。
由于亚甲基蓝最大吸收波长为662nm，因此上述实验在波长为662nm处测定吸光度。
根据如上所得的降解率绘制纳米氧化锌光催化剂和TiO2催化剂降解亚甲基蓝紫外光降解率图，结果如图3所示。
图3表明：两种催化剂对模型化合物的降解规律是一致的；不加清除剂、加入过氧化氢酶时，ZnO光催化活性高于TiO2(P25)，而加入异丙醇、草酸铵、对苯醌时，TiO2对亚甲基蓝降解率稍高于ZnO。由此可见，异丙醇对ZnO光催化活性降低最显著，即纳米氧化锌在异丙醇存在的环境中催化活性明显降低；过氧化氢酶对TiO2光催化活性降低最不显著，即纳米氧化锌在过氧化氢酶存在的环境中催化活性较高。
实验例2光催化剂液相荧光性能测定
分别准确称取实施例1中制备的ZnO粉末0.1g于降解管中，并编号；加入40mL的亚甲基蓝溶液（10mg/L），10mL对苯二甲酸（3mmol/L）作为探针物质，再放入一个聚四氟乙烯磁力搅拌子；
将上述降解管放入XPA系列光化学反应仪中，在持续搅拌下，暗处理10min，取样离心，以波长为315nm的激光器为光源，分别测其荧光性能；
打开300W汞灯，紫外光照降解，每15min取样一次，离心，以波长为315nm的激光器为光源，分别测其荧光性能，结果如图4所示。
由图4可明显看出，光催化剂ZnO光催化降解体系经过紫外光的持续照射后，对苯二甲酸溶液体系大约在426nm处的荧光强度随光照时间的增加而逐渐增强。
实验例3紫外光光束下催化剂液相紫外光谱测定
准确称取实施例1制备的ZnO粉末0.100g于降解管中；加入40mL的亚甲基蓝溶液（10mg/L），加入10mL对苯二甲酸（3mmol/L）作为探针物质，再放入一个聚四氟乙烯磁力搅拌子；
将降解管放入光化学反应仪中，在持续搅拌下，暗处理30min，取样离心，在亚甲基蓝最大吸收波长662nm处，分别测其吸光度A0，然后打开紫外光源，光照处理1.0h，取样离心，
在亚甲基蓝最大吸收波长662nm处，测其吸光度At根据下式计算降解率：
W(%)＝(A0－At)/A0×100%。
根据如上所得的降解率绘制出纳米氧化锌光催化剂的紫外活性图，如图5所示；
由图5可明显看出，当光催化反应60min时，体系的吸光度几乎为0，即亚甲基蓝几乎全部降解，光催化降解率接近100%。
对比例1
为了进行对比，重复实验例3，不同之处在于，代替实施例1制备的ZnO粉末，采用购自淄博海顺锌业有限公司的氧化锌颗粒，其型号为Hgx102型，氧化锌粒径为10～30μm。采用相同方法测定其光催化活性，测得其光催化降解率为45%。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将二水合醋酸锌或其水溶液加入二甘醇或其水溶液中，二水合醋酸锌的重量、二甘醇的体积与水的体积三者之比为（1～5）g：（20～120）mL:（40～240）mL，超声振荡的频率为20～130KHz，将溶液超声振荡1～10小时，产生沉淀物；
（2）将步骤（1）得到的沉淀物进行离心、乙醇洗涤和水洗涤，然后在40～200℃下干燥，获得纳米氧化锌光催化剂，所述氧化锌的平均粒径范围为5nm～50nm。
2.根据权利要求1所述的纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中二水合醋酸锌的重量、二甘醇的体积与水的体积三者之比优选为（1～3）g:（30～100）mL:（60～200）mL，更优选为（1～2）g:（40～80）mL:（80～160）mL。
3.根据权利要求1或2所述的治理污染的纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中超声振荡的频率优选为40～100KHz，更优选为60～80KHz，例如70KHz。
4.根据权利要求1至3之一所述的纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中超声振荡的间优选为2～8小时，更优选为3～5小时。
5.根据权利要求1至4之一所述的纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中离心的转速为5000～20000r/min，优选6000～15000r/min，更优选8000～12000r/min，例如10000r/min。
6.根据权利要求1至5之一所述的纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述乙醇可以是无水乙醇，也可以是含有乙醇的水溶液，例如75%以上的乙醇，例如95%以上的乙醇。
7.根据权利要求1至6之一所述的纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中干燥的温度为50～150℃，优选为70～120℃。
8.根据权利要求1至7之一所述的纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化锌的XRD谱图中，在约31.7°、34.4°、36.2°、47.5°、56.5°、62.8°、67.9°和69.0°位置有衍射峰。
9.根据权利要求1至8之一所述的纳米氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化锌的平均粒径范围为6nm～30nm，更优选为8nm～20nm，例如10nm～15nm。
10.一种由权利要求1至9之一所述方法制备的纳米氧化锌在治理污水方面的应用，尤其是在治理染料污水方面的应用。
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