CN110694607A - 一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法及其应用，属于复合光催化剂制备的技术领域。包括：步骤一、活性炭的改性；步骤二、改性活性炭负载复合光催化剂的制备。本发明利用溶胶凝胶法制备氧化硅负载氧化锌凝胶，再通过用浸渍法将凝胶负载到活性炭上，经干燥，煅烧后制得纳米粒子。用这种方法制备出的纳米粒子均匀性好，粒径在30‑40nm，稳定性好，使用寿命长，并提高了催化剂的催化性能。
Description
技术领域
本发明属于复合光催化剂制备的技术领域，特别是涉及一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法及其应用。
背景技术
随着工业化进程的加快，由有机污染物引起的全球环境问题日益增多。大量的有毒有机物被释放到环境中，对人类健康危害极大[。例如，水作为生命赖以生存的必需品，已经被各种合成有机污染物严重污染。在污染物中，甲基橙占世界染料总产量中最多，工业加工损失高达20%，造成环境污染，并导致影响水生生物的富营养化。然而常见的用活性炭吸附、混凝、反渗透等常规处理方法只能对污染物进行累积而不能降解。因此，开发能够在废水中矿化染料的催化剂是至关重要的。
在过去的二十年中，半导体粒子的光催化工艺在处理废水污染物方面具有潜在的优势和应用前景。在许多半导体材料，如TiO2、ZnO、ZrO2、CdS和MoS2都可用作光催化降解污染物。其中二氧化钛因其物理和化学稳定性、无毒和在各种条件下不溶而得到广泛的研究。二氧化钛是一种半导体氧化物，具有3.2eV的高带隙能，当暴露在高能光下时，允许污染物降解。同样，氧化锌的带隙(3.37eV)也比TiO2大，以及较高的电子迁移率。虽然这种材料显示出很大的潜力，但是，由于二氧化钛具有成本高、紫外吸收带宽等缺点。因此，近年来在光催化过程中值得注意是ZnO很好的替代TiO2。
ZnO作为一种光催化剂，具有价格低廉，效率高且无毒无害等特点，但同时由于ZnO禁带宽度比较宽，约为3.37eV，对光的吸收利用率不高，导致ZnO\光催化活性不高。
发明内容
本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供利用活性炭强的吸附性和催化性，将活性炭进行改性负载在二氧化硅/氧化锌的一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法及其应用。
本发明通过采用以下技术方案来实现：一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，包括：
步骤一、活性炭的制备；
步骤二、活性炭负载复合光催化剂的制备；
其中，所述步骤二具体包括以下步骤：
步骤201、将草酸1-6份、醋酸锌2-11份溶入无水乙醇中形成白色的混合溶液，经离心分离、干燥煅烧后制得纳米ZnO粒子；
步骤202、将步骤201中制备出来的ZnO粒子溶入无水乙醇后滴加正硅酸乙酯并于70-100℃水浴搅拌5-8小时，形成凝胶；
步骤203、加入步骤一制备得到的活性炭，室温搅拌、离心分离、干燥煅烧，得到AC-ZnO/SiO2纳米粒子。
在进一步的实施例中，所述步骤一中的活性炭为改性活性炭，
活性炭的改性具体包括以下步骤：
步骤101、取活性炭导入烧杯中，在烧杯中加入去离子水，活性炭与去离子水的体积比为1：（1-3），于80℃加热搅拌20-40分钟，静置固液分离，倒掉上层清水；
步骤102、继续向烧杯中加入去离子水于80℃加热搅拌20-40分钟，清洗活性炭，倒去清水；
步骤103、反复操作步骤102三次后至中性，离心分离出活性炭后，放入真空干燥箱内80℃烘12h，冷却后放入自封袋中作为备用，记作AC；
步骤104、将浓盐酸缓慢的导入AC中，按每10mLHCI溶解1gAC的比例混合，在60℃下搅拌6h，静置后将上层盐酸倒出，用去离子水在反复超声清洗活性炭除去残余的酸，离心分离出活性炭，将活性炭放入到真空干燥箱内以80℃烘12h，冷却后得到了改性AC。
在进一步的实施例中，所述步骤一中的活性炭为未经改性的活性炭。
在进一步的实施例中，所述步骤201和步骤203中的干燥煅烧环境为：80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时。
在进一步的实施例中，所述步骤203中的室温搅拌时间为5-8小时。
采用如上所述的制备方法制备出来的活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂，其特征在于，作为污水处理剂的应用。
在进一步的实施例中，所述复合光催化剂作为污水处理剂的应用，具体包括以下步骤：
步骤701、选用亚甲基蓝作为模拟污水，配制浓度为20mg/L和pH=6的亚甲基蓝溶液；
步骤702、在亚甲基蓝溶液中加入活性炭负载纳米氧化锌/二氧化硅光催化剂，利用磁力搅拌器在无光条件下将溶液混合搅拌30分钟。
本发明的有益效果：本发明利用溶胶凝胶法制备二氧化硅负载氧化锌，再通过用浸渍法将凝胶涂覆到活性炭上，经干燥，煅烧后制得纳米粒子。用这种方法制备出的纳米粒子均匀性好，粒径在30-40nm，稳定性好，使用寿命长。经试验检测发现：改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌对亚甲基蓝的降解率为84%，未改性的降解率为62%，纯氧化锌的活降解率为33%，性炭的降解率为10%，可以得出将活性炭进行改性用于负载氧化锌可以提高催化性能。
附图说明
图1为改性C-ZnO/SiO2和未改性C-ZnO/SiO2扫描电镜对比图。
图2为纳米ZnO-SiO2，未改性AC-ZnO/SiO2和改性AC-ZnO/SiO2的红外光谱图。
图3为ZnO催化剂的XRD图（a）ZnO-SiO2 （b）未改性AC-ZnO/SiO2（c）改性AC-ZnO/SiO2。
图4为在相同条件下，不同氧化锌复合催化剂的ABS曲线图（左）和光催化降解图（右）。
图5为不同投放量的改性AC-ZnO/SiO2的ABS曲线图。
图6为不同投放量的改性AC-ZnO/SiO2的光催化降解图。
图7为不同pH值的改性AC-ZnO/SiO2的ABS曲线图（左）和光催化降解图（右）。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施例对发明做进一步的描述。
申请人经研究发现：ZnO作为一种光催化剂，具有价格低廉，效率高且无毒无害等特点，但同时由于ZnO禁带宽度比较宽，约为3.37eV，对光的吸收利用率不高，导致ZnO\光催化活性不高。
虽然纳米氧化锌存在很多的优点，但是由于纳米颗粒的比表面能积比较大，使得纳米颗粒的活性较高，很容易发生团聚现象，因此，应降低比表面积和活性。目前，纳米粉体的团聚问题严重的阻碍了的纳米材料的制备，降低纳米材料光催化性能，不利于光催化降解。所以，利用各种方法提高光催化剂光催化性能，在紫外吸收光谱范围中，制备出催化性能好的光催化剂是目前光催化技术领域所需要解决的问题。
申请人采用氧化锌的负载来解决纳米粒子的团聚现象，由于载体的强制隔离（如：孔道结构、表面羟基丰富等），能够减弱氧化锌的团聚现象，提高分散性，以获得大于等于最初纳米粉末的活性。将二氧化硅用于负载氧化锌将有稳定的环境实现光催化性能，使其降解性能变得更加的优越。
本发明采用醋酸锌和硅酸四乙酯为前驱体，活性炭的羟基衍生物为基体，利用溶胶凝胶法制备二氧化硅负载氧化锌纳米粒子和氧化锌粒子，采用SEM，XRD红外光谱和紫外透射等多种方法进行表征，分析其结构和性能之间的关系。
实施例1
一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一、活性炭的改性：
步骤101、取活性炭导入烧杯中，在烧杯中加入去离子水，活性炭与去离子水的体积比为1：1，于80℃加热搅拌20分钟，静置固液分离，倒掉上层清水；
步骤102、继续向烧杯中加入去离子水于80℃加热搅拌20分钟，清洗活性炭，倒去清水；
步骤103、反复操作步骤102三次后至溶液为中性，离心分离出活性炭后，放入真空干燥箱内80℃烘12h，冷却后放入自封袋中作为备用，记作AC；
步骤104、将浓盐酸缓慢的导入AC中，按每10mLHCI溶解1gAC的比例混合，在60℃下搅拌6h，静置后将上层盐酸倒出，用去离子水在反复超声清洗活性炭除去残余的酸，离心分离出活性炭，将活性炭放入到真空干燥箱内以80℃烘12h，冷却后得到了改性AC。
步骤二、改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌的制备：步骤201、将草酸1份、醋酸锌11份溶入无水乙醇中形成白色的混合溶液，经离心分离、80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时后制得纳米ZnO粒子；
步骤202、将步骤201中制备出来的ZnO粒子溶入无水乙醇后滴加正硅酸乙酯并于70℃水浴搅拌8小时，形成凝胶；
步骤203、加入步骤一制备得到的改性活性炭，室温搅拌5小时、离心分离、80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时，得到改性的AC-ZnO/SiO2纳米粒子。
实施例2
一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一、活性炭的改性：
步骤101、取活性炭导入烧杯中，在烧杯中加入去离子水，活性炭与去离子水的体积比为1：3，于80℃加热搅拌40分钟，静置固液分离，倒掉上层清水；
步骤102、继续向烧杯中加入去离子水于80℃加热搅拌40分钟，清洗活性炭，倒去清水；
步骤103、反复操作步骤102三次后至溶液为中性，离心分离出活性炭后，放入真空干燥箱内80℃烘12h，冷却后放入自封袋中作为备用，记作AC；
步骤104、将浓盐酸缓慢的导入AC中，按每10mLHCI溶解1gAC的比例混合，在60℃下搅拌6h，静置后将上层盐酸倒出，用去离子水在反复超声清洗活性炭除去残余的酸，离心分离出活性炭，将活性炭放入到真空干燥箱内以80℃烘12h，冷却后得到了改性AC。
步骤二、改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌的制备：步骤201、将草酸6份、醋酸锌2份溶入无水乙醇中形成白色的混合溶液，经离心分离、80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时后制得纳米ZnO粒子；
步骤202、将步骤201中制备出来的ZnO粒子溶入无水乙醇后滴加正硅酸乙酯并于100℃水浴搅拌5小时，形成凝胶；
步骤203、加入步骤一制备得到的改性活性炭，室温搅拌8小时、离心分离、80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时，得到改性的AC-ZnO/SiO2纳米粒子。
实施例3
一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一、活性炭的改性：
步骤101、取活性炭导入烧杯中，在烧杯中加入去离子水，活性炭与去离子水的体积比为1：1.5，于80℃加热搅拌30分钟，静置固液分离，倒掉上层清水；
步骤102、继续向烧杯中加入去离子水于80℃加热搅拌30分钟，清洗活性炭，倒去清水；
步骤103、反复操作步骤102三次后至溶液为中性，离心分离出活性炭后，放入真空干燥箱内80℃烘12h，冷却后放入自封袋中作为备用，记作AC；
步骤104、将浓盐酸缓慢的导入AC中，按每10mLHCI溶解1gAC的比例混合，在60℃下搅拌6h，静置后将上层盐酸倒出，用去离子水在反复超声清洗活性炭除去残余的酸，离心分离出活性炭，将活性炭放入到真空干燥箱内以80℃烘12h，冷却后得到了改性AC。
步骤二、改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌的制备：步骤201、将草酸3份、醋酸锌4份溶入无水乙醇中形成白色的混合溶液，经离心分离、80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时后制得纳米ZnO粒子；
步骤202、将步骤201中制备出来的ZnO粒子溶入无水乙醇后滴加正硅酸乙酯并于80℃水浴搅拌6小时，形成凝胶；
步骤203、加入步骤一制备得到的改性活性炭，室温搅拌8小时、离心分离、80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时，得到改性的AC-ZnO/SiO2纳米粒子。
对比例1
一种活性炭负载二氧化硅/氧化锌的制备方法，具体包括以下步骤：
活性炭负载二氧化硅/氧化锌的制备：步骤201、将草酸3份、醋酸锌4份溶入无水乙醇中形成白色的混合溶液，经离心分离、80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时后制得纳米ZnO粒子；
步骤202、将步骤201中制备出来的ZnO粒子溶入无水乙醇后滴加正硅酸乙酯并于80℃水浴搅拌6小时，形成凝胶；
步骤203、活性炭，室温搅拌8小时、离心分离、80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时，得到改性的AC-ZnO/SiO2纳米粒子。
本文主要采用的是溶胶凝胶法制备活性炭负载纳米二氧化硅/氧化锌，以Zn(Ac)2和TEOS为原料，草酸和柠檬酸铵作为辅助剂，用无水乙醇为溶剂按一定的比例进行混合，通过水解反应，形成凝胶；用浸渍法将凝胶涂覆到活性炭上，通过搅拌、超声震荡、离心分离、干燥、热处理后得到负载型AC-ZnO/SiO2光催化剂。
Zn(Ac)2•2H2O+ H2C2O4→ZnC2O4+2HAc+2H2O （2.1）
ZnC2O4→ZnO+4CO2+2H2O （2.2）
在溶液中，硅酸根离子作为一种弱酸根离子在水溶液中科院发生不同程度的水解反应，从而导致溶液中形成不同组分，不利于形成SiO2。利用氨水将溶液控制在pH=8~9，氧乙基因亲和作用的存在被OH-取代，形成水解生成Si(OH)4，脱水后及生成SiO2。
C8H20O4Si+4H2O→Si(OH)4+4C4H9OH (2.3)
Si(OH)4→SiO2+2H2O (2.4)
使用的是Su8010型扫描电子显微镜，将实施例3和对比例1的样品溶于乙醇中，滴加在5mm×5mm硅片上后进行测试，从扫描电镜图中可以观察到样品的形貌特征和粒径大小，研究改性AC-ZnO/SiO2与未改性的AC-ZnO/SiO2的形貌特征。
图1（a）、（c）、（d）为改性C-ZnO/SiO2扫描电镜图，图1（b）为未改性C-ZnO/SiO2扫描电镜图。从图1（a）中可以观察到改性活性炭颗粒呈球型状，分布均匀，平均粒径在35nm，从图1（b）和1（c）中可以观察到改性C-ZnO/SiO2的颗粒分散性比ZnO/SiO2好，同时图（b）中部分氧化锌发生团聚现象，降低样品表面接触面积；图1（c）是截取图1（d）中一部分放大，由于氧化锌分布不均可以看到活性炭呈多孔结构；图（d）中大量的氧化锌颗粒附着在活性炭孔隙中，使得样品表面平滑，分散性好，粒径可以达到30~40nm。
综上所述，经过本方法改性且合成的C-ZnO/SiO2纳米粒子均匀性好，粒径在30-40nm，稳定性好，使用寿命长。
化学分析：对于有机化合物的红外光谱具有鲜明的特征性，每一种化合物都具有着特异的光谱，所以可以根据化合物的光谱来分析含有的官能团。本文发明使用的是傅立叶红外光谱分析仪，在试样中加入少量的KBr研磨均匀后在红外下进行测试，分析化学键结构。
从图2中看出，改性AC-ZnO/SiO2和未改性AC-ZnO/SiO2的3450cm-1和1550cm-1附近存在着吸收峰，分别表示-OH伸缩振动和弯曲振动吸收峰，而1080cm-1附近的吸收峰所对应的是Si-O-Si键的反对称伸缩振动，ZnO/SiO2图谱相比在670cm-1处存在Si-O键对称伸缩振动，说明样品中存在二氧化硅，但由于氧化锌或者二氧化硅水解不充分，导致有-OH的存在，而ZnO/SiO2经过煅烧的过程中将Si-OH缩合成Si-O-Si，没有此峰。改性AC-ZnO/SiO2和未改性AC-ZnO/SiO2图谱中，在3500cm-1~4000cm-1和1500cm-1~2000cm-1附近有很多杂吸收峰，这是由于AC的存在，但碳的红外光谱本身信号比较弱不易被表征。
X射线衍射分析（XRD）是一种可以判断一种物质中物相的组成，这种测试方法是根据样品衍射线的位置、大小、相对强度而决定的，因为每种物质晶体都会有各自不同的衍射形式，且互不干扰，可以根据这种衍射形式还确定物质的组成。本文主要使用的是日本岛津公司的XRD-6000分析仪，测试条件为度数范围：20-80°、步长：0.02°、速度：6°/min测出数据。
图3为ZnO/SiO2，未改性AC-ZnO/SiO2和改性AC-ZnO/SiO2的XRD图谱。由图可知，在衍射角20°-80°范围内中有着九个衍射峰，它们的2θ值分别为37.769°、34.421°、36.252°、47.538°、56.602°、62.862°、66.378°、67.961°、69.098°；其对应的晶面分别为ZnO（100）、ZnO（002）、ZnO（101）、ZnO（102）、ZnO（110）、ZnO（103）、ZnO（200）、ZnO（112）、ZnO（201），这与ZnO的标准图谱一致，说明了这三种样品中都存在着六方纤锌矿结构的ZnO。从三张图观察到，SiO2没有明显特征峰，这是由于它是一种多孔无定型的非晶粉末，在XRD的测试中不易被表征。
对于图3（b）和图3（c）而言，由于改性AC-ZnO/SiO2和未改性AC-ZnO/SiO2的组成基本一致所展现的XRD也相同。
对ZnO-SiO2，未改性AC-ZnO/SiO2和改性AC-ZnO/SiO2进行晶粒分析，可以根据衍射峰的衍射角和半高峰宽度，利用谢乐公式计算出ZnO-SiO2，未改性AC-ZnO/SiO2和改性AC-ZnO/SiO2中的ZnO的粒径，谢乐公式如下：
D=K/λ（Bcosθ） （3.1）
式中，D为垂直于晶面的晶粒平均厚度、K为Sherrer常数、λ为X射线波长，一般λ=0.154、B为衍射峰半峰高宽、θ为衍射角。
表1各对应晶面计算出的氧化锌粒径表
从表1中可以看出，ZnO-SiO2，未改性AC-ZnO/SiO2和改性AC-ZnO/SiO2的样品中氧化锌粒径大小并没有太大差别，约为30-40nm。
接下来，对改性AC-ZnO/SiO2在催化剂上的应用。
本发明研究用改性活性炭合成催化剂的降解速率。如图4表明，在相同实验条件下改性活性炭负载氧化锌二氧化硅的降解率为84%，活性炭负载氧化锌二氧化硅为62%，二氧化硅负载氧化锌为38%，氧化锌为33%，活性炭为10%；从中可以得出在相同条件下改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌催化剂的降解率最高，最容易降解亚甲基蓝。将这活性炭与其他催化剂的降解率相比可以发现活性炭的降解率只有10%，说明在催化过程中起主要作用的还是氧化锌。本发明使用酸性改性法处理活性炭，使活性炭表面的官能团发生改变，增加改性活性炭表面表面含氧酸性官能团数量，促进水溶液中Zn2+吸附和转化为氧化锌，将改性活性炭进行负载，可以提高催化剂的反应活性，提高降解率。
为了考察改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌的用量对亚甲基蓝降解的影响，在反应时间为90min，pH=6的条件下，初始亚甲基蓝的浓度分别为10mg/L，20mg/L和30mg/L的范围内分别加入不同量的催化剂，催化剂的投放量对亚甲基蓝降解率的影响如图5和图6所示，随着投放量的增加而提高，这是由于随着投放量的增加，催化剂在反应时所接触的总表面积也随之增加，有效吸附空位增加，导致加速亚甲基蓝被降解。对于10mg/L的溶液，投放量从20mg到30mg，亚甲基蓝的降解率从62%达到了99%，在继续添加催化剂，但上升趋势明显下降，对于另外两种浓度也是如此。所以为了考虑成本问题，在改性AC-ZnO/SiO2的投放量方面应确定在30mg。
为了考察溶液的pH值对亚甲基蓝降解的影响，在反应时间为90min，催化剂投放量为30mg，亚甲基蓝初始浓催度在20mg/L的条件下，利用HCl和NaOH来调节溶液pH，并对不同pH值的溶液（pH=6~8）进行光化，其对亚甲基蓝降解率的影响如上。从图7中可以看出，溶液pH为6时，亚甲基蓝的降解率达到了最高值，约为84%。因此为了更好的降解亚甲基蓝，应选择pH=6作进一步研究。这种pH的变化引起降解率的变化只要是因为溶液中正负电荷的存在，当pH低于7时，溶液中以阴离子形式存在的亚甲基蓝浓度大于阳离子形式的，随着溶液pH值的降低，氧化锌对亚甲基蓝的吸附也会增加。当pH值大于7时由于羟自由基的氧化电位随pH值的增加而降低，溶液中OH-浓度的增加表明OH-离子抑制阴离子形式的亚甲基蓝不利于降解。因此，在亚甲基蓝溶液的PH应固定在6。
综上所述：（1）本发明利用溶胶凝胶法制备二氧化硅负载氧化锌，再通过用浸渍法将凝胶涂覆到活性炭上，经干燥，煅烧后制得纳米粒子。用这种方法制备出的纳米粒子均匀性好，粒径在30-40nm，稳定性好，使用寿命长。
（2）为了研究改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌，未改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌，氧化锌和活性炭催化性能，本文在催化剂的投放量为30mg，反应时间为90min，pH=6，初始浓度分别为20mg/L的条件下，对亚甲基蓝溶液进行催化，发现改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌对亚甲基蓝的降解率为84%，未改性的降解率为62%，纯氧化锌的活降解率为33%，性炭的降解率为10%，可以得出将活性炭进行改性用于负载氧化锌可以提高催化性能。
（3）为了研究在同一光催化剂下，不同条件对亚甲基蓝的降解率的影响，本文考虑了溶液的pH值，浓度，催化剂投放量等因素，表明在亚甲基蓝浓度为20mg/L，pH=6，投放量为30mg，反应时间为90min时，改性活性炭负载二氧化硅/氧化锌光催化剂的降解率较高为84%，条件最优。
Claims (7)
1.一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一、活性炭的制备；
步骤二、活性炭负载复合光催化剂的制备；
其中，所述步骤二具体包括以下步骤：
步骤201、将草酸1-6份、醋酸锌2-11份溶入无水乙醇中形成白色的混合溶液，经离心分离、干燥煅烧后制得纳米ZnO粒子；
步骤202、将步骤201中制备出来的ZnO粒子溶入无水乙醇后滴加正硅酸乙酯并于70-100℃水浴搅拌5-8小时，形成凝胶；
步骤203、加入步骤一制备得到的活性炭，室温搅拌、离心分离、干燥煅烧，得到AC-ZnO/SiO2纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的活性炭为改性活性炭，
活性炭的改性具体包括以下步骤：
步骤101、取活性炭导入烧杯中，在烧杯中加入去离子水，活性炭与去离子水的体积比为1：（1-3），于80℃加热搅拌20-40分钟，静置固液分离，倒掉上层清水；
步骤102、继续向烧杯中加入去离子水于80℃加热搅拌20-40分钟，清洗活性炭，倒去清水；
步骤103、反复操作步骤102三次后至中性，离心分离出活性炭后，放入真空干燥箱内80℃烘12h，冷却后放入自封袋中作为备用，记作AC；
步骤104、将浓盐酸缓慢的导入AC中，按每10mLHCI溶解1gAC的比例混合，在60℃下搅拌6h，静置后将上层盐酸倒出，用去离子水在反复超声清洗活性炭除去残余的酸，离心分离出活性炭，将活性炭放入到真空干燥箱内以80℃烘12h，冷却后得到了改性AC。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的活性炭为未经改性的活性炭。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤201和步骤203中的干燥煅烧环境为：80℃干燥8小时，200℃煅烧2小时。
5.根据权利要求1所述的一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤203中的室温搅拌时间为5-8小时。
6.采用如权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备出来的活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂，其特征在于，作为污水处理剂的应用。
7.根据权利要求6所述的一种活性炭二氧化硅/氧化锌复合光催化剂，其特征在于，所述复合光催化剂作为污水处理剂的应用，具体包括以下步骤：
步骤701、选用亚甲基蓝作为污水，配制浓度为20mg/L和pH=6的亚甲基蓝溶液；
步骤702、在亚甲基蓝溶液中加入活性炭负载纳米氧化锌/二氧化硅光催化剂，利用磁力搅拌器在无光条件下将溶液混合搅拌30分钟。
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