CN105396570B - 一种陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法 - Google Patents
一种陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105396570B CN105396570B CN201510752197.9A CN201510752197A CN105396570B CN 105396570 B CN105396570 B CN 105396570B CN 201510752197 A CN201510752197 A CN 201510752197A CN 105396570 B CN105396570 B CN 105396570B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ceramic membrane
- zinc
- zinc oxide
- load
- photocatalyst
- 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.)
- Active
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 95
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N trimethylenediamine Chemical compound NCCCN XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XIOUDVJTOYVRTB-UHFFFAOYSA-N 1-(1-adamantyl)-3-aminothiourea Chemical compound C1C(C2)CC3CC2CC1(NC(=S)NN)C3 XIOUDVJTOYVRTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DIWNCNINVWYUCD-UHFFFAOYSA-N acetyl acetate;zinc Chemical compound [Zn].CC(=O)OC(C)=O DIWNCNINVWYUCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 2
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 28
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 8
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 abstract 1
- XQAXGZLFSSPBMK-UHFFFAOYSA-M [7-(dimethylamino)phenothiazin-3-ylidene]-dimethylazanium;chloride;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Cl-].C1=CC(=[N+](C)C)C=C2SC3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 XQAXGZLFSSPBMK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 8
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 6
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004075 acetic anhydrides Chemical class 0.000 description 3
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 description 3
- -1 hexamethylene imines Chemical class 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002389 environmental scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 238000000703 high-speed centrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- GGHDAUPFEBTORZ-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diamine Chemical compound CCC(N)N GGHDAUPFEBTORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylenedisulfotetramine Chemical compound C1N(S2(=O)=O)CN3S(=O)(=O)N1CN2C3 AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- JGPSMWXKRPZZRG-UHFFFAOYSA-N zinc;dinitrate;hexahydrate Chemical class O.O.O.O.O.O.[Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JGPSMWXKRPZZRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IPCXNCATNBAPKW-UHFFFAOYSA-N zinc;hydrate Chemical compound O.[Zn] IPCXNCATNBAPKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0228—Coating in several steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/10—Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种氧化锌光催化剂的制备方法，属于催化技术领域。所述催化剂以陶瓷膜为载体，首先采用浸渍提拉煅烧法在陶瓷膜表面负载一层氧化锌纳米晶种，然后用水热法制得陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂。此发明的优点在于，将光催化剂负载于陶瓷膜表面，避免催化剂与产品后续难分离的问题；催化剂制备工艺简单，光催化性能高，可很好地用于催化降解过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种负载型催化剂的制备方法，尤其涉及用于光催化剂制备方法，属于催化技术领域。
背景技术
纳米ZnO作为一种性能优异的光催化剂，其禁带宽度与纳米TiO2相近，而且制备操作简单、价格低廉，在光催化领域越来越引起重视。光催化剂应用有悬浮态和负载型两种方式。虽然悬浮态体系光催化法具有反应速率高、反应器设计相对容易、工艺操作方便等优点，但因纳米半导体粒径小，固液分离回收困难，造成处理成本升高，在实际应用中受限。负载型光催化法由于将纳米半导体固载化，可解决纳米粉体分离回收的难题。
负载型光催化剂通常是通过溶胶-凝胶法、沉积法、水热法等将活性组分负载到载体的表面，载体通常有SiO2、Al2O3、ITO、天然黏土等。专利(CN 201210428133X)报道了一种以多孔氧化硅为载体制备负载氧化锌光催化剂的方法，制得的光催化材料中氧化锌粒径尺寸分布极窄，分布均匀，结合紧密。载体材料含有丰富的微孔，反应速率快，催化活性高。专利(CN 200810222209.7)报道了一种以海泡石为载体制备负载氧化锌光催化剂的方法，该催化剂在太阳光及紫外光下对有机物的降解率均可达到50％～100％，克服了光催化材料必须为紫外光源的局限性。
膜催化剂通常是将活性组分通过表面浸渍、溶胶-凝胶等方法负载在膜的表面上或浸入膜孔内，膜与催化活性组分一起构成催化剂，膜起到分离和催化剂载体的作用。与常规的粉体催化剂相比，膜催化剂可以直接从反应溶液中取出，易于再生与重复使用，避免了催化剂颗粒与反应溶液的分离。目前膜负载氧化锌光催化剂少有报道，大部分是以玻璃或者锌板为载体制备氧化锌光催化剂，因此本专利将氧化锌负载到陶瓷膜上，并对催化活性组分的尺寸、形貌有效地控制，提高其催化性能。
发明内容
本发明的目的是将氧化锌负载到陶瓷膜上，制备催化活性高、易于与产物分离的光催化剂。
本发明的技术方案为：
一种陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：配置无水醋酸锌、乙醇胺和乙二醇甲醚组成的晶种生长液，通过浸渍提拉方法在陶瓷膜表面吸附醋酸锌，然后在一定温度下煅烧陶瓷膜两次以上，在膜表面生长涂覆一层ZnO晶种；
步骤二：配置六水合硝酸锌、六亚甲基四胺、1,3-丙二胺和去离子水组成的反应液，将涂覆ZnO晶种的陶瓷膜与反应液一起放入水热反应釜中，在一定温度下进行水热反应，重复水热反应多次；
步骤三：在一定温度下煅烧负载氧化锌的陶瓷膜。
所述陶瓷膜选择氧化铝、氧化锆、氧化钛材质或氧化铝、氧化锆、氧化钛组成的复合膜；陶瓷膜的孔径在5～5000nm。
步骤一中所述晶种生长液中无水醋酸锌与乙醇胺浓度为0.4～0.8mol/L，乙二醇甲醚作为溶剂，提拉速度2500～3200μm/s，浸渍时间10～20s；所述生长涂覆ZnO晶种时，控制煅烧温度为300～600℃，时间为20～60min，煅烧2～4次。
步骤二中所述水热反应溶液中六水合硝酸锌浓度为0.075～0.1mol/L，六亚甲基四胺与六水合硝酸锌的摩尔比为0.5:1～2:1，1,3-丙二胺与六水合硝酸锌的摩尔比为3:1～5:1；所述水热反应温度为60～120℃，时间为8～12h，水热1～3次。
步骤三中煅烧负载氧化锌的陶瓷膜时，控制温度为300～600℃、时间为30～50min，煅烧1～3次。
本发明采用对亚甲基蓝的光催化降解为模型反应评价所制备催化剂的催化性能。
亚甲基光催化降解反应在光催化装置中进行。先配制8mg/L的亚甲基蓝溶液，取400mL于烧杯中，将陶瓷膜基氧化锌光催化剂固定在烧杯中，置于有磁力搅拌器的暗室中；先在暗室中搅拌30min，然后打开紫外灯，每隔30min取一次样；最后将所取样品在高速离心机内离心，转速10000r/min，时间10min；离心后分别在紫外分光光度计中测其吸光度，分析光催化效果。
本发明的有益效果：
1.本发明通过将ZnO负载到陶瓷膜上制备膜催化剂应用于光催化降解反应中，可以避免催化剂与产品分离的问题；
2.本发明通过控制晶种生长液、水热以及后续煅烧条件可以有效控制氧化锌形貌与组成，提高催化剂的活性；催化剂制备工艺简单，光催化性能高，可很好地用于催化降解过程。
附图说明
图1为陶瓷膜载体、ZnO/陶瓷膜催化剂的X射线衍射(XRD)图，图中a为陶瓷膜，b为ZnO/陶瓷膜催化剂。
图2为陶瓷膜载体、ZnO/陶瓷膜催化剂的扫描电镜(SEM)图，图a为陶瓷膜表面SEM图，图b为ZnO/陶瓷膜催化剂表面SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步地解释，下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
实施例1
量取7.3384g无水醋酸锌和2.4mL乙醇胺加入到80mL乙二醇甲醚中，在60℃下搅拌40min制得浓度为0.5mol/L晶种生长液。用去离子水浸泡Al2O3膜管，膜管长6cm，外径12mm，内径8mm，膜孔径5000nm，烘干备用。将膜管固定在浸渍提拉机上，控制提拉速度为3200μm/s，浸渍时间10s。然后将陶瓷膜管置于马弗炉中，于600℃下煅烧40min，煅烧2次。称量1.7849g六水合硝酸锌和0.4206g六亚甲基亚胺加入到160mL去离子水中，在室温下搅拌40min制得六水合硝酸锌浓度为0.075mol/L的水热溶液(胺锌摩尔比为0.5:1)，同时加入0.45mL的1,3-丙二胺(1,3-丙二胺与硝酸锌的摩尔比为3.5:1)。将煅烧好的陶瓷膜管固定在反应釜内，取40mL反应液，在120℃下反应8h，水热2次。水热之后在500℃下煅烧30min，1次。
图1为陶瓷膜载体和ZnO/陶瓷膜催化剂的XRD图谱。对比陶瓷膜和光催化膜，可以发现在2θ为31.7°和36.2°处出现了氧化锌的特征衍射峰，分别对应ZnO(100)和ZnO(101)晶面，这表明ZnO是以c轴为生长方向生长的，也就说明ZnO是以棒状的形式负载到陶瓷膜表面。图2中b为ZnO/陶瓷膜催化剂的扫描电镜(SEM)图，对比陶瓷膜a，可以明显的看出通过本合成方法可以在陶瓷膜表面负载ZnO纳米棒阵列。
将ZnO/Al2O3膜催化剂应用于亚甲基蓝光催化降解反应中，亚甲基蓝降解率为33％。
实施例2
量取9.6327g无水醋酸锌和3.1mL乙醇胺加入到70mL乙二醇甲醚中，在60℃下搅拌40min制得浓度为0.75mol/L晶种生长液。用去离子水浸泡TiO2膜管，膜管长6cm，外径12mm，内径8mm，膜孔径500nm，烘干备用。将膜管固定在浸渍提拉机上，控制提拉速度为2500μm/s，浸渍时间20s。然后将陶瓷膜管置于马弗炉中，于300℃下煅烧20min，煅烧3次。称量1.1899g六水合硝酸锌和1.0134g六亚甲基亚胺加入到80mL去离子水中，在室温下搅拌40min制得六水合硝酸锌浓度为0.1mol/L的水热溶液(胺锌摩尔比为2:1)，同时加入0.35mL的1,3-丙二胺(1,3-丙二胺与硝酸锌的摩尔比为3:1)。将煅烧好的陶瓷膜管固定在反应釜内，取40mL反应液，在80℃下反应10h，水热1次。水热之后于600℃下煅烧40min，2次。
将ZnO/TiO2膜催化剂应用于亚甲基蓝光催化降解反应中，亚甲基蓝的降解率为14％。
实施例3
量取3.2109g无水醋酸锌和1mL乙醇胺加入到70mL乙二醇甲醚中，在60℃下搅拌40min制得浓度为0.25mol/L晶种生长液。用去离子水浸泡ZrO2，膜管长6cm，外径12mm，内径8mm，膜孔径5nm，烘干备用。将膜管固定在浸渍提拉机上，控制提拉速度为3000μm/s，浸渍时间15s。然后将膜管置于马弗炉中，于400℃下煅烧60min，煅烧4次。称量0.8929g六水合硝酸锌和0.6304g六亚甲基亚胺加入到80mL去离子水中，在室温下搅拌40min制得六水合硝酸锌浓度为0.075mol/L的水热溶液(胺锌摩尔比为1.5:1)，同时加入0.5mL的1,3-丙二胺(1,3-丙二胺与硝酸锌的摩尔比为5:1)。将煅烧好的陶瓷膜管固定在反应釜内，取40mL反应液，在60℃下反应12h，水热3次。水热之后于300℃下煅烧50min，3次。
将ZnO/ZrO2膜催化剂应用于亚甲基蓝光催化降解反应中，亚甲基蓝的降解率为20％。
Claims (5)
1.一种陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：配置无水醋酸锌、乙醇胺和乙二醇甲醚组成的晶种生长液，通过浸渍提拉方法在陶瓷膜表面吸附醋酸锌，然后在一定温度下煅烧陶瓷膜两次以上，在膜表面生长涂覆一层ZnO晶种；所述晶种生长液中无水醋酸锌与乙醇胺浓度为0.4～0.8 mol/L，乙二醇甲醚作为溶剂，提拉速度2500～3200 μm/s，浸渍时间10～20 s；
步骤二：配置六水合硝酸锌、六亚甲基四胺、1,3-丙二胺和去离子水组成的反应液，将涂覆ZnO晶种的陶瓷膜与反应液一起放入水热反应釜中，水热反应温度为60～120 ℃，时间为8~12 h，水热反应1～3次；所述水热反应溶液中六水合硝酸锌浓度为0.075～0.1 mol/L，六亚甲基四胺与六水合硝酸锌的摩尔比为0.5:1～2:1，1,3-丙二胺与六水合硝酸锌的摩尔比为3:1～5:1；
步骤三：在一定温度下煅烧负载氧化锌的陶瓷膜。
2.根据权利要求1所述的陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于所述陶瓷膜选择氧化铝、氧化锆、氧化钛材质或氧化铝、氧化锆、氧化钛组成的复合膜。
3.根据权利要求1所述的陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于所述陶瓷膜的孔径在5～5000 nm。
4.根据权利要求1所述的陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述涂覆ZnO晶种时，控制煅烧温度为300～600 ℃，时间为20～60 min，煅烧2～4次。
5.根据权利要求1所述的陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法，其特征在于步骤三中所述煅烧负载氧化锌的陶瓷膜时，控制温度为300～600 ℃、时间为30～50 min，煅烧1～3次。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510752197.9A CN105396570B (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 一种陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510752197.9A CN105396570B (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 一种陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105396570A CN105396570A (zh) | 2016-03-16 |
| CN105396570B true CN105396570B (zh) | 2017-06-30 |
Family
ID=55462521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510752197.9A Active CN105396570B (zh) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | 一种陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105396570B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105964234A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-09-28 | 南京工业大学 | 一种制备陶瓷膜负载TiO2材料的方法 |
| CN108126532A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-08 | 朱文杰 | 一种疏水陶瓷膜的制备方法 |
| CN109772292A (zh) * | 2019-03-16 | 2019-05-21 | 殷红平 | 一种负载纳米级光催化剂的陶瓷膜及其制备方法 |
| CN110064439B (zh) * | 2019-04-29 | 2022-04-26 | 南京工业大学 | 一种在有机高分子纤维上负载二维可见光催化材料的方法 |
| CN110124739B (zh) * | 2019-06-03 | 2020-07-03 | 江南大学 | 一种负载纳米光催化剂的交联型cd-mof复合材料及其制备方法 |
| CN111921517A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-11-13 | 西安理工大学 | 一种泡沫陶瓷基ZnO纳米棒阵列的制备方法及应用 |
| CN115301223B (zh) * | 2022-08-15 | 2023-11-21 | 诺丁汉大学卓越灯塔计划(宁波)创新研究院 | 一种氧化锌或氧化镍光催化剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1986724A (zh) * | 2006-12-12 | 2007-06-27 | 天津理工大学 | 表面包覆有TiO2纳米粒子的ZnO纳米线阵列的制备方法 |
| CN101760739A (zh) * | 2008-12-25 | 2010-06-30 | 黑龙江大学 | 氧化锌纳米棒阵列在二氧化钛薄膜上的直接垂直沉积方法 |
| CN103962159A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-06 | 上海理工大学 | 一种光催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008297168A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ＺｎＯウィスカー膜及びその作製方法 |
-
2015
- 2015-11-09 CN CN201510752197.9A patent/CN105396570B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1986724A (zh) * | 2006-12-12 | 2007-06-27 | 天津理工大学 | 表面包覆有TiO2纳米粒子的ZnO纳米线阵列的制备方法 |
| CN101760739A (zh) * | 2008-12-25 | 2010-06-30 | 黑龙江大学 | 氧化锌纳米棒阵列在二氧化钛薄膜上的直接垂直沉积方法 |
| CN103962159A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-06 | 上海理工大学 | 一种光催化剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Photocatalytic decolouration of Orange II by ZnO active layers screen-printed on ceramic tiles;J. Marto 等;《Journal of Hazardous Materials》;20080622;第163卷;第36-42页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105396570A (zh) | 2016-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105396570B (zh) | 一种陶瓷膜负载的氧化锌光催化剂的制备方法 | |
| CN110180548B (zh) | 一维氧化铟中空纳米管/二维铁酸锌纳米片异质结复合材料及其在去除水体污染物中的应用 | |
| WO2018000704A1 (zh) | 一种金属氧化物/二氧化硅包覆的量子点及其制备方法 | |
| CN103172030B (zh) | 氧化物粉体及其制备方法、催化剂、以及催化剂载体 | |
| WO2021212923A1 (zh) | 负载于泡沫镍表面的 p-n 异质结复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN107670684B (zh) | 一种嵌入型TiO2空心球/GaN/Ga2O3异质结光催化薄膜及其制备方法 | |
| CN102674451A (zh) | 一种{001}面暴露二氧化钛纳米晶的制备方法 | |
| CN111389439B (zh) | 一种bn量子点结合型光催化复合纤维的制备方法 | |
| CN107262121A (zh) | 一种磁性复合可见光催化剂及其制备方法 | |
| CN109453800A (zh) | 全固态碘化银/氮化碳/钨酸铋双z型三元异质结光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109317184A (zh) | 双功能β-FeOOH/eg-C3N4复合纳米材料及其制备方法和应用 | |
| CN104826643A (zh) | 一种Ta3N5/CdS异质结纤维光催化剂及其制备方法 | |
| CN108686645A (zh) | 一种TiO2/BiVO4异质结复合材料的制备方法和应用 | |
| CN103816902B (zh) | 一种磁载TiO2复合光催化剂材料的制备方法 | |
| CN108525662B (zh) | 一种截边立方体Ag2O修饰TiO2中空纳米纤维光催化剂的制备及其应用 | |
| Li et al. | Electrospinning synthesis and photocatalytic property of CaFe2O4/MgFe2O4 heterostructure for degradation of tetracycline | |
| Luan et al. | Research on different preparation methods of new photocatalysts | |
| CN110732330A (zh) | WO3/Ag/AgCl光催化薄膜材料的制备方法 | |
| CN112121857A (zh) | 石墨烯和I-复合改性的BiOCOOH材料、其制备方法及应用 | |
| CN114247461B (zh) | 一种含阵列大孔的六边形纳米片复合膜层及其制备方法 | |
| CN115254166B (zh) | 可磁分离的氮掺杂二氧化钛光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN103011256B (zh) | 超大面积制备氧化锌纳米棒阵列的方法 | |
| CN109126769A (zh) | 原位自生长制备三氧化钨/钨酸锌复合光催化材料的方法 | |
| CN110075879B (zh) | 碳包覆四氧化三铁磁性微球修饰碘氧化铋复合光催化材料及其制备方法与应用 | |
| CN108187729B (zh) | 一种复合催化剂薄膜及其制备方法和用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |