CN110227437A - 一种La掺杂ZnO催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种La掺杂ZnO催化剂及其制备方法与应用，属于脱硫催化剂领域。本发明提供的La掺杂ZnO催化，所述La位于ZnO的晶格中，La占Zn的摩尔百分比为0.03～0.21％。本发明提供的催化剂镧原子取代部分锌原子进入到ZnO的晶格中，增加了氧化锌晶体结构的缺陷，改善了氧化锌的光响应能力，降低了光生电子‑空穴的复合，从而提高了光催化剂催化氧化的能力。实施例的结果表明，紫外光照射1.5h，本发明提供的La掺杂ZnO催化剂对模拟油中苯并噻吩硫(硫含量为300mg/L)的脱硫率高达99.2％。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫催化剂技术领域，尤其涉及一种La掺杂ZnO催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
石油是世界上应用最广、用量最大的不可再生资源之一，主要用于运输燃料和化工生产。随着经济社会的发展，石油资源越来越少，原油品质变差、硫含量增高。油品中的硫在燃烧后转化成SOX，排放到大气中会形成酸雨，并危害环境。生产低硫油和超低硫油越来越受到各国的重视，各国政府也都制定了相应的燃料油硫含量标准，例如车用柴油硫含量要低于10μg/g。
加氢脱硫是工业中应用最广的方法，它能够有效脱除油品中的硫醇、硫醚类硫化物，但用于脱除噻吩类硫化物时，脱除操作条件苛刻，不利于在工业中的发展和应用。鉴于此，非常有必要研究并开发一种操作条件温和、并且能够高效脱除油品中噻吩类硫化物的技术。
半导体材料在光照的条件下能够使价带电子跃迁至导带而产生光生电子-空穴对，其中光生电子具有强还原性，光生空穴具有强氧化性。张璐璐等以TiO2/SBA-15催化剂对模拟汽油进行光催化氧化脱硫，脱硫率最高可达88.2％；以WO3-TiO2/SBA-15催化剂对模拟柴油进行光催化氧化脱硫，脱硫率最高达87.9％；Wang chao等制备了TiO2/g-C3N4光催化剂，对模拟油中的苯并噻吩、二苯并噻吩和硫醇等含硫化合物进行了光催化氧化脱除的研究，在最优条件下对二苯并噻吩硫的脱除率高达98.9％。Umair alam等研究了Y、V共掺杂ZnO光催化剂在可见光照射条件下对RhB、MB、4-NP均表现出了高的降解率，并研究了其降解机理，但噻吩类硫化物相比RhB、MB、4-NP等染料更加难以降解。在众多的金属氧化物半导体材料中，氧化锌易制备、来源广，价格便宜，对环境几乎无污染，受到了研究者的青睐，并广泛的研究应用于环境污染相关有机污染物的降解。然而，氧化锌宽的能带隙和光生电子-空穴对快速复合的缺陷限制着它的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种La掺杂ZnO催化剂及其制备方法与应用，本发明提供的La掺杂ZnO催化剂能够高效脱除油品中噻吩类硫化物。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种La掺杂ZnO催化剂，所述La位于ZnO的晶格中，La占Zn的摩尔百分比为0.03～0.21％。
优选的，所述La占Zn的摩尔百分比为0.03～0.15％。
本发明提供了上述技术方案所述La掺杂ZnO催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将可溶性镧盐和可溶性锌盐溶解于水中，得到混合液；
向所述混合液中加入氨水，水热反应后得到前驱体；
将所述前驱体进行煅烧，得到La掺杂ZnO催化剂；
所述可溶性镧盐和可溶性锌盐的摩尔比对应所述La掺杂ZnO催化剂中La占Zn的摩尔百分比。
优选的，所述可溶性镧盐为乙酸镧、氯化镧、硝酸镧或硫酸镧，可溶性锌盐为乙酸锌、氯化锌、硫酸锌或硝酸锌。
优选的，加入氨水后混合液的pH值为8～9.5。
优选的，所述水热反应的温度为90～150℃，时间为4～12h。
优选的，所述煅烧的温度为200～600℃，时间为2～4h。
本发明提供了上述技术方案所述La掺杂ZnO催化剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的La掺杂ZnO催化剂在光催化油品脱硫中的应用。
优选的，所述油品含有苯并噻吩类硫化物。
优选的，所述应用的方式包括：将La掺杂ZnO催化剂、油品和双氧水混合，在紫外光照射下进行脱硫反应。
本发明提供了一种La掺杂ZnO催化剂，所述La位于ZnO的晶格中，La占Zn的摩尔百分比为0.03～0.21％。本发明提供的催化剂，镧原子取代了ZnO中部分锌的晶格位置，增加了氧化锌晶体结构的缺陷，改善了氧化锌的光响应能力，降低了光生电子-空穴的复合，从而提高了光催化剂催化氧化的能力。实施例的结果表明，催化剂用量0.23g，紫外光照射1.5h，本发明提供的La掺杂ZnO催化剂对模拟油中苯并噻吩硫(硫含量为300mg/L)的脱硫率高达99.2％。
本发明提供了上述La掺杂ZnO催化剂的制备方法，采用本发明的制备方法能够将稀土La有效掺杂到ZnO晶格中，克服了现有技术中稀土元素离子半径比锌离子半径大，很难和氧化锌晶格中的锌离子形成同晶置换，大多数都形成两种金属的氧化物复合物的缺陷。
附图说明
图1为实施例1～4及对比例1制得的催化剂的XRD测试图；
图2和图3为实施例1及实施例5～8制得的催化剂的XRD测试图；
图4为实施例1制得的催化剂在不同倍数下的SEM照片。
具体实施方式
本发明提供了一种La掺杂ZnO催化剂，所述La位于ZnO的晶格中，La占Zn的摩尔百分比为0.03～0.21％，优选为0.03～0.15％，更优选为0.03％。
在本发明中，所述La掺杂ZnO催化剂优选为纳米棒状结构，纳米棒的直径优选为0.3～1.5μm，更优选为0.5μm；长度优选为4～10μm，更优选为6μm。
本发明的La掺杂ZnO催化剂，镧原子取代了ZnO中部分锌的晶格位置，以同晶置换的形式进行了掺杂，增加了氧化锌晶体结构的缺陷，改善了氧化锌的光响应能力，降低了光生电子-空穴的复合，从而提高了催化剂催化氧化的能力。
本发明提供了上述技术方案所述La掺杂ZnO催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将可溶性镧盐和可溶性锌盐溶解于水中，得到混合液；
向所述混合液中加入氨水，水热反应后得到前驱体；
将所述前驱体进行煅烧，得到La掺杂ZnO催化剂；
所述可溶性镧盐和可溶性锌盐的摩尔比对应所述La掺杂ZnO催化剂中La占Zn的摩尔百分比。
本发明将可溶性镧盐和可溶性锌盐溶解于水中，得到混合液。
在本发明中，所述可溶性镧盐优选为乙酸镧、氯化镧、硝酸镧或硫酸镧，更优选为乙酸镧；所述可溶性锌盐优选为乙酸锌、氯化锌、硫酸锌或硝酸锌，更优选为乙酸锌。当采用乙酸镧和乙酸锌时，乙酸根离子能够在材料的制备过程中更好的影响和调控纳米材料的微结构，因此，本发明更优选采用乙酸镧和乙酸锌。本发明对所述水的用量没有特殊要求，能够将可溶性镧盐和可溶性锌盐完全溶解即可。在本发明中，所述可溶性镧盐和可溶性锌盐的摩尔比对应上述技术方案所述La掺杂ZnO催化剂中La占Zn的摩尔百分比。得到混合液后，本发明向所述混合液中加入氨水，水热反应后得到前驱体。
本发明对所述氨水的浓度没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的氨水浓度均可。加入氨水后混合液的pH值优选为8～9.5，进一步优选为9；加入氨水的量以能使混合液的pH值达到目标范围即可。本发明采用氨水作为沉淀剂，氨水为弱碱，在使La离子和Zn离子一起沉淀过程中，有利于La离子与部分锌离子通过发生离子置换有效掺入到锌的氢氧化物晶格中。
在本发明中，所述水热反应的温度优选为90～150℃，更优选为100℃；所述水热反应的时间优选为4～12h，进一步优选为8～12h，最优选为10h。本发明所述水热反应条件，有利于氢氧化物晶体生长和成熟。当水热反应时间较短时，纳米晶体在生长，纳微结构在构造，还未形成最佳的微结构和晶粒尺寸，因此最终得到的催化剂的光催化氧化脱硫能力较弱，当水热反应时间过长，晶粒尺寸增大，纳微材料比表面积减小，最终得到的催化剂的光催化氧化脱硫能力也下降。本发明将水热反应的时间控制在上述范围，有利于提高最终得到的La掺杂ZnO催化剂的催化氧化能力。
水热反应后，本发明优选对水热反应产物依次进行过滤、固料洗涤、干燥和研磨，得到前驱体，即La掺杂的锌的氢氧化物。
本发明对所述过滤的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的过滤方式即可，如抽滤。在本发明中，所述洗涤优选采用蒸馏水和乙醇进行交替洗涤。蒸馏水能够洗涤溶于水的无机盐，无水乙醇能够洗涤不溶于水的有机物，二者交替洗涤使洗涤效果更好。在本发明中，所述干燥的温度优选为50～70℃，更优选为60℃，本发明对所述干燥的时间没有特殊要求，使固料的表面干燥即可。本发明对所述研磨的方式没有特殊要求，优选能够使研磨后粉体的粒径在200～300目即可。
得到前驱体后，本发明将所述前驱体进行煅烧，得到La掺杂ZnO催化剂。
在本发明中，所述煅烧的温度优选为200～600℃，进一步优选为350～500℃，最优选为400℃；所述煅烧的时间优选为2～4h，进一步优选为2h。在本发明中，所述煅烧的气氛优选为空气气氛。本发明所述煅烧过程中，氢氧化物转变为氧化物，得到结晶度良好但存在部分晶格缺陷的La掺杂ZnO。
煅烧后，本发明优选还包括对煅烧后的产物进行研磨，得到La掺杂ZnO催化剂。本发明对所述研磨的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的研磨方式即可。本发明对所述研磨后的尺寸没有特殊要求，目测无颗粒感即可。
本发明还提供了上述技术方案所述La掺杂ZnO催化剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的La掺杂ZnO催化剂在光催化油品脱硫中的应用。
本发明对所述油品的具体种类没有特殊要求，任意需要脱硫的油品均可。在本发明中，所述油品优选为含有苯并噻吩类硫化物的油品。在本发明中，所述苯并噻吩类硫化物指的是苯并噻吩及其衍生物。本发明对所述油品中苯并噻吩类硫化物的含量没有特殊要求。在本发明的具体实施例中，以含硫量计，本发明所述油品中苯并噻吩类硫化物的含硫量优选在300mg/L以下。
在本发明中，所述应用的方式优选包括：将La掺杂ZnO催化剂、油品和双氧水混合，在紫外光照射下进行脱硫反应。
在本发明中，所述La掺杂ZnO催化剂、油品与双氧水的用量比优选为0.05～0.3g:200mL:10～40mL，更优选为0.1～0.23g:200mL:15～30mL，最优选为0.23g:200mL:20mL。在本发明中，所述双氧水的质量浓度优选为30％。本发明对所述紫外光照射的条件没有特殊要求，任意波长的紫外光均可。在本发明中，所述脱硫反应优选在搅拌条件下进行；所述脱硫反应的时间优选为1.5h以上，进一步优选为1.5h。本发明所述脱硫反应的时间指的是紫外光照射时间。
下面结合实施例对本发明提供的La掺杂ZnO催化剂及其制备方法与应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1～12
按照表1的条件及用量，在100mL蒸馏水中加入乙酸镧和乙酸锌进行溶解，在磁力搅拌下40min后用浓氨水调节溶液pH为9，继续搅拌5min后将其转入水热合成反应釜，置于鼓风烘箱中100℃进行水热反应，反应结束后抽滤、用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤沉淀物3次，再在鼓风干燥箱中60℃烘干、研磨，即得镧掺杂氧化锌催化剂前驱体。然后将其置于马弗炉中煅烧2h，获得La掺杂ZnO催化剂。
对比例1
与实施例1不同的是，未进行La掺杂，在100mL蒸馏水中只加入乙酸锌进行溶解。
表1实施例1～12及对比例1制备催化剂的反应条件
| La占Zn的摩尔百分比 | 水热反应时间 | 煅烧温度 | |
| 对比例1 | 0 | 10h | 400℃ |
| 实施例1 | 0.03％ | 10h | 400℃ |
| 实施例2 | 0.09％ | 10h | 400℃ |
| 实施例3 | 0.15％ | 10h | 400℃ |
| 实施例4 | 0.21％ | 10h | 400℃ |
| 实施例5 | 0.03％ | 10h | 200℃ |
| 实施例6 | 0.03％ | 10h | 300℃ |
| 实施例7 | 0.03％ | 10h | 500℃ |
| 实施例8 | 0.03％ | 10h | 600℃ |
| 实施例9 | 0.03％ | 4h | 400℃ |
| 实施例10 | 0.03％ | 6h | 400℃ |
| 实施例11 | 0.03％ | 8h | 400℃ |
| 实施例12 | 0.03％ | 12h | 400℃ |
对实施例1～4及对比例1制得的催化剂，也即不同掺杂量的催化剂进行XRD测试，结果如图1所示。图1中曲线(a)～(e)分别依次对应对比例1及实施例1～4，也即分别依次对应La占Zn的摩尔百分比依次为0、0.03％、0.09％、0.15％和0.21％。图1显示，(b)至(e)不同掺杂摩尔比氧化锌的衍射峰与制备的纯氧化锌(a)衍射峰保持一致，XRD图谱中没有发现其它杂质的衍射峰，2θ角为31.75°、34.42°、36.44°、47.52°、56.64°、62.92°、69.12°的衍射峰分别对应于(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、(103)、(112)晶面。不同掺杂摩尔比的镧掺杂氧化锌催化剂衍射峰位置与纯氧化锌(a)的特征峰相比较其峰位置均向低衍射角度发生了偏移，(101)晶面处纯氧化锌的2θ角为36.44°、晶面间距而图1中(b)曲线中(101)晶面衍射峰2θ角为36.22°、晶面间距在(c)、(d)、(e)中特征衍射峰均有相似特征，表明制备得到的镧掺杂氧化锌晶体中含有少量结构缺陷，使得晶面间距变大，衍射峰向低衍射角偏移。这主要是由于镧掺杂后与氧化锌晶格中的部分锌原子发生了同晶替换，镧的原子半径大于锌的原子半径，同晶置换后对氧化锌晶体造成了结构缺陷，增大了晶面间距，使晶面衍射峰向低衍射角度方向偏移。煅烧后的催化剂各特征衍射峰较为尖锐，且强度较大，表明催化剂结晶度较好。
对实施例1及实施例5～8制得的催化剂，也即不同煅烧温度下制得的催化剂进行XRD测试，测试结果见图2和图3。由图2可知，随着煅烧温度的升高，催化剂的结晶度增强，在XRD谱图中未发现有新的晶面衍射峰出现，这也进一步说明掺入的镧与氧化锌晶格中的部分锌原子进行了同晶替换。从图3中可以看到，煅烧温度升高，特征衍射峰向低角度偏移，衍射峰逐渐增强，说明La掺杂氧化锌的结晶取向越来越好，高的煅烧温度可以让La原子获得足够的能量迁移到晶格格点位置。煅烧温度高于400℃以后，特征衍射峰又向高角度方向发生了小量偏移，这是由于高温使原子扩散充分，使La原子迁移到锌原子格点，La原子由于运动能量过高，越过晶格势垒，存在于晶格间隙中形成La间隙，对氧化锌晶体的结构缺陷有较明显的影响，因此，本发明可通过煅烧温度调整镧掺杂氧化锌晶体的结构缺陷程度，以得到适用于不同油品的脱硫反应的催化剂。
对实施例1制得的催化剂进行不同倍数的SEM观察，结果如图4所示。图4(a)显示La掺杂的ZnO催化剂呈自由生长的纳米棒状结构，纳米棒之间相互交错、疏松堆叠，纳米棒之间存在大量的孔隙，这些丰富的孔隙在脱硫过程中非常有利于模拟油中苯并噻吩分子的扩散，能够使苯并噻吩分子在催化剂表面进行快速的吸附和脱附，同时，大量的孔隙也极好的增大了苯并噻吩和催化剂的接触面积，丰富了催化反应的活性位点，提高了催化剂的利用效率。由高倍图图4(b)能够更加清晰的看到，均匀生长的纳米棒交互堆叠，棒体之间孔隙发达，纳米棒呈棱柱形，具有较好的晶型结构。
应用例
包括以下步骤：称取一定量镧掺杂氧化锌催化剂置于带有石英冷阱的光催化反应瓶中，量取200mL苯并噻吩-石油醚溶液(硫含量为300mg/L)和一定量的质量浓度为30％的双氧水加入反应瓶，将反应装置固定在磁力搅拌器上，然后在冷阱中放置高压汞灯，磁力搅拌30min达到吸附平衡后打开紫外灯光源开关，在紫外光照射下进行光催化氧化脱硫反应。待紫外光照射一定时间后移取上清液8mL，以水为萃取剂进行萃取，移取5mL油相萃取液为待测液，用DGU-20A3E液相色谱仪检测溶液中残留的苯并噻吩含量。色谱检测条件：检测器使用紫外检测器，检测波长为269nm，流动相为色谱纯乙腈，流速为0.5-1.5mL/min，柱温30℃，进样量10μL。使用ODS-3分离柱。
通过公式(1)计算光催化氧化反应后样品的脱硫率η。
η＝[(C1–C2)/C1]×100％ 公式(1)
其中：C1为反应前样品中硫含量(mg/L)；C2为反应后样品中硫含量(mg/L)。
催化剂制备条件对脱硫效率的影响
掺杂量对脱硫效率的影响
按照上述步骤，模拟油取用200mL、双氧水20mL、催化剂用量为0.2g、紫外光照射1.5h，对比例1及实施例1～4制备得到的催化剂的脱硫率见表2。
表2对比例1及实施例1～4制备得到的催化剂的脱硫结果
由表2结果可知，本发明提供的La掺杂ZnO催化剂较未掺杂的ZnO催化剂的脱硫率明显提高，且当La的掺杂掺杂量为0.03％时，得到的催化剂的催化效率最高，脱硫率高达97.9％。
水热反应时间对催化剂脱硫效率的影响
按照前述脱硫应用步骤，在模拟油取用200mL、双氧水10mL、催化剂用量为0.2g、紫外光照射2h，实施例1及实施例9～12制备得到的催化剂的脱硫效率见表3。
表3实施例1及实施例9～12制备得到的催化剂的脱硫结果
| 采用的催化剂 | La占Zn的摩尔百分比 | 水热反应时间 | 煅烧温度 | 脱硫率 |
| 实施例1 | 0.03％ | 10h | 400℃ | 83.6％ |
| 实施例9 | 0.03％ | 4h | 400℃ | 50.1％ |
| 实施例10 | 0.03％ | 6h | 400℃ | 57.2％ |
| 实施例11 | 0.03％ | 8h | 400℃ | 74.5％ |
| 实施例12 | 0.03％ | 12h | 400℃ | 77.3％ |
由表3的结果可知，水热时间对脱硫效率有显著影响，当水热反应时间为10h时得到的催化剂的脱硫率最高。
煅烧温度对催化剂脱硫效率的影响
按照前述脱硫应用步骤，模拟油取用200mL、双氧水10mL、催化剂用量为0.2g、紫外光照射2h，实施例1及实施例5～8制备得到的催化剂的脱硫效率见表4。
表4实施例1及实施例5～8制备得到的催化剂的脱硫结果
| 采用的催化剂 | La占Zn的摩尔百分比 | 水热反应时间 | 煅烧温度 | 脱硫率 |
| 实施例1 | 0.03％ | 10h | 400℃ | 84％ |
| 实施例5 | 0.03％ | 10h | 200℃ | 43.2％ |
| 实施例6 | 0.03％ | 10h | 300℃ | 48.8％ |
| 实施例7 | 0.03％ | 10h | 500℃ | 60.1％ |
| 实施例8 | 0.03％ | 10h | 600℃ | 45％ |
由表4的结果可知，煅烧温度对脱硫效率有重要影响，当煅烧温度为400℃时，制得的催化剂的脱硫效率最高。
应用条件对催化剂脱硫效率的影响
催化剂用量对脱硫效率的影响
按照前述脱硫应用步骤，将实施例1制得的催化剂在不同条件下进行脱硫反应，具体的脱硫条件及结果见表5。
表5催化剂加入量对脱硫效率的影响
| 编号 | 催化剂加入量 | 模拟油用量 | 光照时间 | 双氧水用量 | 脱硫率 |
| 1 | 0g | 200mL | 2h | 10mL | 0％ |
| 2 | 0.1g | 200mL | 2h | 10mL | 75％ |
| 3 | 0.2g | 200mL | 2h | 10mL | 75.5％ |
| 4 | 0.3g | 200mL | 2h | 10mL | 45％ |
| 5 | 0.4g | 200mL | 2h | 10mL | 26％ |
由表5的结果可知，催化剂的用量对脱硫效率有着明显的影响，在模拟油取用200mL、双氧水10mL、紫外光照射时间2h的条件下，当催化剂的用量为0.1～0.2g时，脱硫效率较高，均在70％以上。
双氧水用量对脱硫效率的影响
按照前述脱硫应用步骤，将实施例1制得的催化剂在不同双氧水用量条件下进行脱硫反应，具体的脱硫条件及结果见表6。
表6双氧水用量对脱硫效率的影响
| 编号 | 催化剂加入量 | 模拟油用量 | 光照时间 | 双氧水用量 | 脱硫率 |
| 6 | 0.2g | 200mL | 2h | 0mL | 78.9％ |
| 7 | 0.2g | 200mL | 2h | 10mL | 80.5％ |
| 8 | 0.2g | 200mL | 2h | 20mL | 91.6％ |
| 9 | 0.2g | 200mL | 2h | 30mL | 88％ |
| 10 | 0.2g | 200mL | 2h | 40mL | 82.3％ |
由表6的结果可知，双氧水的用量对催化剂的脱硫效率有重要影响，在催化剂的加入量为0.2g、模拟油取用200mL的条件下，当双氧水的用量为20mL时，脱硫效率最高，为91.6％。
光照时间对脱硫效率的影响
按照前述脱硫应用步骤，将实施例1制得的催化剂在不同光照时间下进行脱硫反应，具体的脱硫条件及结果见表7。
表7光照时间对脱硫效率的影响
| 编号 | 光照时间 | 催化剂加入量 | 模拟油用量 | 双氧水用量 | 脱硫率 |
| 11 | 0h | 0.2g | 200mL | 20mL | 8％ |
| 12 | 0.5h | 0.2g | 200mL | 20mL | 56.2％ |
| 13 | 1h | 0.2g | 200mL | 20mL | 61.6％ |
| 14 | 1.5h | 0.2g | 200mL | 20mL | 94.6％ |
| 15 | 1.5h | 0.23g | 200mL | 20mL | 99.2％ |
| 16 | 2h | 0.2g | 200mL | 20mL | 91％ |
由表7的结果可知，当光照射时间在1.5h以上时，脱硫效率较高，但并不是随着光照时间的延长脱硫率会不断提高，光照时间为1.5h时脱硫率最高。
由以上实施例及应用例可知，本发明提供的La掺杂ZnO催化剂较未掺杂的ZnO催化剂，脱硫效率明显提高，对模拟油中苯并噻吩硫(硫含量为300mg/L)的脱硫率高达99.2％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种La掺杂ZnO催化剂，其特征在于，所述La位于ZnO的晶格中，La占Zn的摩尔百分比为0.03～0.21％。
2.根据权利要求1所述的La掺杂ZnO催化剂，其特征在于，所述La占Zn的摩尔百分比为0.03～0.15％。
3.权利要求1或2所述La掺杂ZnO催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将可溶性镧盐和可溶性锌盐溶解于水中，得到混合液；
向所述混合液中加入氨水，水热反应后得到前驱体；
将所述前驱体进行煅烧，得到La掺杂ZnO催化剂；
所述可溶性镧盐和可溶性锌盐的摩尔比对应所述La掺杂ZnO催化剂中La占Zn的摩尔百分比。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性镧盐为乙酸镧、氯化镧、硝酸镧或硫酸镧，可溶性锌盐为乙酸锌、氯化锌、硫酸锌或硝酸锌。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，加入氨水后混合液的pH值为8～9.5。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为90～150℃，时间为4～12h。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为200～600℃，时间为2～4h。
8.权利要求1或2所述La掺杂ZnO催化剂或权利要求3～6任一项所述制备方法制备得到的La掺杂ZnO催化剂在光催化油品脱硫中的应用。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述油品含有苯并噻吩类硫化物。
10.根据权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述应用的方式包括：将La掺杂ZnO催化剂、油品和双氧水混合，在紫外光照射下进行脱硫反应。
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| CN201910548759.6A Active CN110227437B (zh) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 一种La掺杂ZnO催化剂及其制备方法与应用 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111482192A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-08-04 | 北京碧水源科技股份有限公司 | 一种MnO2-Co2O3-CeO2-SnO2脱铵催化剂、制备方法及应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1772375A (zh) * | 2005-10-27 | 2006-05-17 | 南京大学 | 掺杂纳米氧化锌及其制备方法和光催化降解有机物和抗菌的应用 |
| CN103252251A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-08-21 | 江南大学 | 一种共掺杂ZnO纳米材料的制备方法 |
| US20140256534A1 (en) * | 2011-09-28 | 2014-09-11 | University Of Connecticut | Metal oxide nanorod arrays on monolithic substrates |
| CN104415774A (zh) * | 2013-08-21 | 2015-03-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种脱硫催化剂及其制备与应用 |
-
2019
- 2019-06-24 CN CN201910548759.6A patent/CN110227437B/zh active Active
Patent Citations (4)
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| CN111482192B (zh) * | 2020-03-26 | 2023-05-23 | 北京碧水源科技股份有限公司 | 一种MnO2-Co2O3-CeO2-SnO2脱铵催化剂、制备方法及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110227437B (zh) | 2021-11-23 |
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