CN111437832A - 一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料及其制法 - Google Patents

一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料及其制法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光催化降解技术领域,且公开了一种磁性Ag‑ZnFe2O4‑ZnO三元异质结光催化降解材料,包括以下配方原料及组分:Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮。该一种磁性Ag‑ZnFe2O4‑ZnO三元异质结光催化降解材料,Pr掺杂ZnO具有纳米花瓣状形貌,比表面积更大Pr3+的掺杂在ZnO晶体中产生晶格缺陷,可以作为电子捕获陷阱,减少光生电子和空穴的重组,并且与ZnFe2O4形成p‑n型异质结,促进了光生电子和空穴的分离,纳米银作为电子受体,促进光生电子向纳米银迁移,进一步减少光生电子和空穴的重组,使Ag‑ZnFe2O4‑ZnO三元异质结表现出优异的光催化活性和光降解性能,ZnFe2O4的禁带宽度比ZnO更低,可以提高催化剂整体对可见光的光响应性。

Description

一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料及其 制法
技术领域
本发明涉及光催化降解技术领域,具体为一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料及其制法。
背景技术
近年来我国的水污染问题日益严峻,污染物主要有铜、铬、汞等无机重金属离子污染物,以及有机溶剂、卤化物、芳香族化合物等有机污染物,目前对于水污染的处理方法主要有物理吸附法、化学中和法、化学沉淀法等,光催化降解是一种新型高效的水污染处理方法。
纳米氧化锌的禁带宽度约为3.2eV,是一种常见的n型半导体材料,在紫外光下具有良好的光化学活性,并且氧化锌廉价易得,污染很小,是一种应用广泛的光催化材料,但是氧化锌催化材料在可见光下的光化学活性很低,光催化性能较差,并且的光生电子和空穴很容易发生重组,大大降低了氧化锌材料的光催化活性和光降解性能。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料及其制法,解决了氧化锌在可见光下的光化学活性很低的问题,同时解决了氧化锌的光生电子和空穴容易发生重组的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,包括以下原料及组分:Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮,质量比为15-40:1:0.8-1:5-7。
优选的,所述磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料制备方法包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和酚醛树脂纳米微球,置于恒温超声装置中进行超声分散处理30-60min,再加入Fe(NO3)3和Zn(NO3)2,继续超声分散处理1-2h,静置老化3-5h,将溶液离心分离除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合物并干燥,固体混合物置于马弗炉中,进行煅烧和退火过程,制备得到ZnFe2O4中空微球。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3,搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8.5,置于油浴锅中加热至75-90℃,匀速搅拌10-20h,在室温下静置老化6-12h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水洗涤沉淀产物并干燥,沉淀产物置于马弗炉中,进行煅烧和退火过程,制备Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3和柠檬酸钠,超声分散均匀后加入聚乙烯吡咯烷酮,置于油浴锅中加热至80-100℃,匀速搅拌回流反应2-6h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合产物,并干燥,制备得到纳米Ag修饰的Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,即为磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料。
优选的,所述步骤(1)中的恒温超声装置包括水浴槽、水浴槽外侧固定连接有保温层、水浴槽内部下方设置有恒温加热器、水浴槽内部两侧固定连接有超声器、水浴槽上方活动连接有顶盖、顶盖下表面设置有卡槽,卡槽活动连接有卡块、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆固定连接有底座板、底座板上方设置有反应瓶。
优选的,所述步骤(1)中的酚醛树脂纳米微球、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2的质量比为4-10:250-260:100。
优选的,所述步骤(1)中的马弗炉中升温速率为5-10℃/min,煅烧为480-540℃,煅烧时间为1.5-2.5h,退火时间为1-2h。
优选的,所述步骤(2)中的ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3的质量比为6-15:100:0.8-2。
优选的,所述步骤(2)中的马弗炉中升温速率为5-10℃/min,煅烧温度为450-500℃,煅烧时间为1-2h,退火时间为1-1.5h。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比,本发明具备以下有益的技术效果:
该一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,以酚醛树脂纳米微球作为牺牲模板,制备得到ZnFe2O4中空微球,并且通过调控退火温度,使ZnFe2O4有顺磁性向铁磁性转变,从而增强了的ZnFe2O4的磁性。
该一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,ZnFe2O4中空微球作为载体,制备得到Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,Pr掺杂ZnO具有纳米花瓣状形貌,比表面积更大,可以充分暴露出光化学活性位点,提高对光能的利用率,并且Pr3+的掺杂在ZnO晶体中产生晶格缺陷,Pr3+可以作为电子捕获陷阱,减少光生电子和空穴的重组,并且Pr掺杂ZnO和ZnFe2O4形成p-n型异质结,通过p-n型异质结载流子传输机制,促进了光生电子和空穴的分离,同时Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球原位生长出纳米银,导电性能优异的纳米银可以作为电子受体,促进光生电子向纳米银迁移,进一步减少光生电子和空穴的重组,使Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结表现出优异的光催化活性和光降解性能。
该一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,ZnFe2O4的禁带宽度比ZnO更低,在可见光下具有良好的光化学活性,与Pr掺杂ZnO复合,可以提高催化剂整体对可见光光辐射的光响应性,并且催化剂中磁性优异ZnFe2O4,可以提高外加磁场对催化剂进行磁性回收,提高了催化剂的利用率同时也避免了二次污染。
附图说明
图1是恒温超声装置正面示意图;
图2是支撑杆俯视示意图;
图3是支撑杆调节示意图;
图4是支撑杆调节俯视示意图。
1-恒温超声装置;2-水浴槽;3-保温层;4-恒温加热器;5-超声器;6-顶盖;7-卡槽;8-卡块;9-支撑杆;10-底座板;11-反应瓶。
具体实施方式
为实现上述目的,本发明提供如下具体实施方式和实施例:一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,包括以下原料及组分:Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮,质量比为15-40:1:0.8-1:5-7。
磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料制备方法包括以下步骤:
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和酚醛树脂纳米微球,置于恒温超声装置中,恒温超声装置包括水浴槽、水浴槽外侧固定连接有保温层、水浴槽内部下方设置有恒温加热器、水浴槽内部两侧固定连接有超声器、水浴槽上方活动连接有顶盖、顶盖下表面设置有卡槽,卡槽活动连接有卡块、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆固定连接有底座板、底座板上方设置有反应瓶,进行超声分散处理30-60min,再加入Fe(NO3)3和Zn(NO3)2,其中酚醛树脂纳米微球、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2的质量比为4-10:250-260:100,继续超声分散处理1-2h,静置老化3-5h,将溶液离心分离除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合物并干燥,固体混合物置于马弗炉中,升温速率为5-10℃/min,升温至480-540℃,保温煅烧1.5-2.5h,并退火1-2h,制备得到ZnFe2O4中空微球。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂,ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3,三者质量比为6-15:100:0.8-2,搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8.5,置于油浴锅中加热至75-90℃,匀速搅拌10-20h,在室温下静置老化6-12h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水洗涤沉淀产物并干燥,沉淀产物置于马弗炉中,升温速率为5-10℃/min,在450-500℃下保温煅烧1-2h,并退火1-1.5h,制备Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3和柠檬酸钠,超声分散均匀后加入聚乙烯吡咯烷酮,置于油浴锅中加热至80-100℃,匀速搅拌回流反应2-6h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合产物,并干燥,制备得到纳米Ag修饰的Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,即为磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料。
实施例1
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和酚醛树脂纳米微球,置于恒温超声装置中,恒温超声装置包括水浴槽、水浴槽外侧固定连接有保温层、水浴槽内部下方设置有恒温加热器、水浴槽内部两侧固定连接有超声器、水浴槽上方活动连接有顶盖、顶盖下表面设置有卡槽,卡槽活动连接有卡块、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆固定连接有底座板、底座板上方设置有反应瓶,进行超声分散处理30min,再加入Fe(NO3)3和Zn(NO3)2,其中酚醛树脂纳米微球、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2的质量比为4:250:100,继续超声分散处理1h,静置老化3h,将溶液离心分离除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合物并干燥,固体混合物置于马弗炉中,升温速率为5℃/min,升温至480℃,保温煅烧1.5h,并退火1h,制备得到ZnFe2O4中空微球。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂,ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3,三者质量比为6:100:0.8,搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8.5,置于油浴锅中加热至75℃,匀速搅拌10h,在室温下静置老化6h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水洗涤沉淀产物并干燥,沉淀产物置于马弗炉中,升温速率为5℃/min,在450℃下保温煅烧1h,并退火1h,制备Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3和柠檬酸钠,超声分散均匀后加入聚乙烯吡咯烷酮,四者质量比为15:1:0.8:5,置于油浴锅中加热至80℃,匀速搅拌回流反应2h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合产物,并干燥,制备得到纳米Ag修饰的Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,即为磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料1。
实施例2
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和酚醛树脂纳米微球,置于恒温超声装置中,恒温超声装置包括水浴槽、水浴槽外侧固定连接有保温层、水浴槽内部下方设置有恒温加热器、水浴槽内部两侧固定连接有超声器、水浴槽上方活动连接有顶盖、顶盖下表面设置有卡槽,卡槽活动连接有卡块、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆固定连接有底座板、底座板上方设置有反应瓶,进行超声分散处理60min,再加入Fe(NO3)3和Zn(NO3)2,其中酚醛树脂纳米微球、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2的质量比为6:254:100,继续超声分散处理2h,静置老化4h,将溶液离心分离除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合物并干燥,固体混合物置于马弗炉中,升温速率为8℃/min,升温至500℃,保温煅烧2h,并退火2h,制备得到ZnFe2O4中空微球。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂,ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3,三者质量比为9:100:1.2,搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8.5,置于油浴锅中加热至90℃,匀速搅拌20h,在室温下静置老化12h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水洗涤沉淀产物并干燥,沉淀产物置于马弗炉中,升温速率为10℃/min,在480℃下保温煅烧1h,并退火1.5h,制备Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3和柠檬酸钠,超声分散均匀后加入聚乙烯吡咯烷酮,四者质量比为25:1:0.85:5.8,置于油浴锅中加热至100℃,匀速搅拌回流反应3h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合产物,并干燥,制备得到纳米Ag修饰的Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,即为磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料2。
实施例3
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和酚醛树脂纳米微球,置于恒温超声装置中,恒温超声装置包括水浴槽、水浴槽外侧固定连接有保温层、水浴槽内部下方设置有恒温加热器、水浴槽内部两侧固定连接有超声器、水浴槽上方活动连接有顶盖、顶盖下表面设置有卡槽,卡槽活动连接有卡块、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆固定连接有底座板、底座板上方设置有反应瓶,进行超声分散处理50min,再加入Fe(NO3)3和Zn(NO3)2,其中酚醛树脂纳米微球、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2的质量比为8:256:100,继续超声分散处理1.5h,静置老化4h,将溶液离心分离除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合物并干燥,固体混合物置于马弗炉中,升温速率为8℃/min,升温至520℃,保温煅烧2h,并退火1.5h,制备得到ZnFe2O4中空微球。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂,ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3,三者质量比为12:100:1.6,搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8.5,置于油浴锅中加热至85℃,匀速搅拌15h,在室温下静置老化8h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水洗涤沉淀产物并干燥,沉淀产物置于马弗炉中,升温速率为8℃/min,在460℃下保温煅烧1.5h,并退火1h,制备Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3和柠檬酸钠,超声分散均匀后加入聚乙烯吡咯烷酮,四者质量比为33:1:0.95:6.5,置于油浴锅中加热至90℃,匀速搅拌回流反应4h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合产物,并干燥,制备得到纳米Ag修饰的Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,即为磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料3。
实施例4
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和酚醛树脂纳米微球,置于恒温超声装置中,恒温超声装置包括水浴槽、水浴槽外侧固定连接有保温层、水浴槽内部下方设置有恒温加热器、水浴槽内部两侧固定连接有超声器、水浴槽上方活动连接有顶盖、顶盖下表面设置有卡槽,卡槽活动连接有卡块、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆固定连接有底座板、底座板上方设置有反应瓶,进行超声分散处理60min,再加入Fe(NO3)3和Zn(NO3)2,其中酚醛树脂纳米微球、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2的质量比为10:260:100,继续超声分散处理2h,静置老化5h,将溶液离心分离除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合物并干燥,固体混合物置于马弗炉中,升温速率为10℃/min,升温至540℃,保温煅烧2.5h,并退火2h,制备得到ZnFe2O4中空微球。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂,ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3,三者质量比为15:100:2,搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8.5,置于油浴锅中加热至90℃,匀速搅拌20h,在室温下静置老化12h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水洗涤沉淀产物并干燥,沉淀产物置于马弗炉中,升温速率为10℃/min,在500℃下保温煅烧2h,并退火1.5h,制备Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3和柠檬酸钠,超声分散均匀后加入聚乙烯吡咯烷酮,四者质量比为40:1:1:7,置于油浴锅中加热至100℃,匀速搅拌回流反应6h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合产物,并干燥,制备得到纳米Ag修饰的Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,即为磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料4。
对比例1
(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和酚醛树脂纳米微球,置于恒温超声装置中,恒温超声装置包括水浴槽、水浴槽外侧固定连接有保温层、水浴槽内部下方设置有恒温加热器、水浴槽内部两侧固定连接有超声器、水浴槽上方活动连接有顶盖、顶盖下表面设置有卡槽,卡槽活动连接有卡块、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆固定连接有底座板、底座板上方设置有反应瓶,进行超声分散处理60min,再加入Fe(NO3)3和Zn(NO3)2,其中酚醛树脂纳米微球、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2的质量比为2:240:100,继续超声分散处理2h,静置老化2h,将溶液离心分离除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合物并干燥,固体混合物置于马弗炉中,升温速率为2℃/min,升温至450℃,保温煅烧4h,并退火0.5h,制备得到ZnFe2O4中空微球。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂,ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3,三者质量比为3:100:3,搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8.5,置于油浴锅中加热至90℃,匀速搅拌20h,在室温下静置老化6h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水洗涤沉淀产物并干燥,沉淀产物置于马弗炉中,升温速率为15℃/min,在530℃下保温煅烧0.5h,并退火2h,制备Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂、Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3和柠檬酸钠,超声分散均匀后加入聚乙烯吡咯烷酮,四者质量比为10:1:0.5:8,置于油浴锅中加热至100℃,匀速搅拌回流反应6h,将溶液过滤除去溶剂,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体混合产物,并干燥,制备得到纳米Ag修饰的Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,即为磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解对比材料1。
分别将实施例和对比例中的磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料置于质量分数为2%的四环素溶液中,光催化降解材料的质量分数为1%,在300W氙灯下照射6h,使用UV754N紫外可见分光光度计检测四环素的吸光度并计算降解率,测试标准为GB/T23762-2020。
Figure BDA0002483870280000101
综上所述,该一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,以酚醛树脂纳米微球作为牺牲模板,制备得到ZnFe2O4中空微球,并且通过调控退火温度,使ZnFe2O4有顺磁性向铁磁性转变,从而增强了的ZnFe2O4的磁性。
ZnFe2O4中空微球作为载体,制备得到Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,Pr掺杂ZnO具有纳米花瓣状形貌,比表面积更大,可以充分暴露出光化学活性位点,提高对光能的利用率,并且Pr3+的掺杂在ZnO晶体中产生晶格缺陷,Pr3+可以作为电子捕获陷阱,减少光生电子和空穴的重组,并且Pr掺杂ZnO和ZnFe2O4形成p-n型异质结,通过p-n型异质结载流子传输机制,促进了光生电子和空穴的分离,同时Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球原位生长出纳米银,导电性能优异的纳米银可以作为电子受体,促进光生电子向纳米银迁移,进一步减少光生电子和空穴的重组,使Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结表现出优异的光催化活性和光降解性能。
ZnFe2O4的禁带宽度比ZnO更低,在可见光下具有良好的光化学活性,与Pr掺杂ZnO复合,可以提高催化剂整体对可见光光辐射的光响应性,并且催化剂中磁性优异ZnFe2O4,可以提高外加磁场对催化剂进行磁性回收,提高了催化剂的利用率同时也避免了二次污染。

Claims (7)

1.一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,包括以下原料及组分,其特征在于:Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮,质量比为15-40:1:0.8-1:5-7。
2.根据权利要求1所述的一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,其特征在于:所述磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料制备方法包括以下步骤:
(1)向蒸馏水溶剂中加入酚醛树脂纳米微球,置于恒温超声装置中进行超声分散处理30-60min,再加入Fe(NO3)3和Zn(NO3)2,继续超声分散处理1-2h,静置老化3-5h,离心分离、洗涤并干燥,固体混合物置于马弗炉中,进行煅烧和退火过程,制备得到ZnFe2O4中空微球;
(2)向蒸馏水溶剂中加入ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3,搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8.5,加热至75-90℃搅拌10-20h,在室温下静置老化6-12h,过滤、洗涤并干燥,沉淀产物置于马弗炉中,进行煅烧和退火过程,制备Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球;
(3)向蒸馏水溶剂中加入Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球、AgNO3和柠檬酸钠,超声分散均匀后加入聚乙烯吡咯烷酮,加热至80-100℃回流反应2-6h,过滤、洗涤并干燥,制备得到纳米Ag修饰的Pr掺杂ZnO纳米花负载ZnFe2O4中空微球,即为磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料。
3.根据权利要求2所述的一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,其特征在于:所述步骤(1)中的恒温超声装置包括水浴槽、水浴槽外侧固定连接有保温层、水浴槽内部下方设置有恒温加热器、水浴槽内部两侧固定连接有超声器、水浴槽上方活动连接有顶盖、顶盖下表面设置有卡槽,卡槽活动连接有卡块、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆固定连接有底座板、底座板上方设置有反应瓶。
4.根据权利要求2所述的一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,其特征在于:所述步骤(1)中的酚醛树脂纳米微球、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2的质量比为4-10:250-260:100。
5.根据权利要求2所述的一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,其特征在于:所述步骤(1)中的马弗炉中升温速率为5-10℃/min,煅烧为480-540℃,煅烧时间为1.5-2.5h,退火时间为1-2h。
6.根据权利要求2所述的一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,其特征在于:所述步骤(2)中的ZnFe2O4中空微球、Zn(NO3)2和Pr(NO3)3的质量比为6-15:100:0.8-2。
7.根据权利要求2所述的一种磁性Ag-ZnFe2O4-ZnO三元异质结光催化降解材料,其特征在于:所述步骤(2)中的马弗炉中升温速率为5-10℃/min,煅烧温度为450-500℃,煅烧时间为1-2h,退火时间为1-1.5h。
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