本发明涉及一种光催化剂，具体涉及一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂。
背景技术：
氧化锌是一种常用的光催化剂，它成本低廉、制备方法简单、光催化性能良好。但是在使用过程中，氧化锌会发生光生电子-空穴对的复合，降低了光催化效率，使得成本上升，限制了其应用。
近年来为提高氧化锌的光催化效率，增加其使用稳定性，研究人员通过浸渍法、均匀沉淀法，水热法等将碳纳米管、石墨烯等具有比表面积高、导电性能好等特性的材料掺杂在氧化锌中。经研究人员测试，掺杂后的氧化锌相比市售的氧化锌在光催化性能上有较大的提升。但是目前这些载体材料的制备工艺较复杂，价格较高，影响了催化剂的市场应用。因此需要开发一种价格低廉、性能良好的掺杂材料。
水热炭是在密封容器内，以含碳有机物为原料，以水为介质，在一定温度压力下制备出的炭材料。水热炭具有较好的吸附性、导电性以及热稳定性，而且来源广泛，价格低廉，是理想的载体材料，因此本发明将水热炭掺杂在氧化锌中以提高氧化锌的光催化性能。
技术实现要素：
一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂，其制备方法为按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌75-85份、水热炭25-7份、尿素5-8份；其制备方法包括以下步骤：
(1)将二水合醋酸锌溶解于去离子水中，配成浓度为0.01-0.05mol/l的溶液，向其中加入水热炭，持续超声10-60min，得混合液体a；
(2)将液体a陈放8-36h；
(3)向液体a中添加尿素超声10-60min，得混合液b
(4)将液体b转入反应釜中，密封，在100-150℃条件下保温1-4h，待反应结束后取出内容物，过滤并在60℃下烘干，得到的灰色固体为催化剂。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举得具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：
一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂的制备方法，按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌0.30g、水热炭0.04g、尿素0.03g；其制备方法包括以下步骤：
(1)将二水合醋酸锌溶解于去离子水中，配成浓度为0.03mol/l的溶液，向其中加入水热炭，持续超声30min，得混合液体a；
(2)将液体a陈放12h；
(3)向液体a中添加尿素超声30min，得混合液b
(4)将液体b转入反应釜中，密封，在100℃条件下保温1h，待反应结束后取出内容物，过滤并在60℃下烘干，得到的灰色固体为催化剂。
具体实施方式二：
一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂的制备方法，按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌0.30g、水热炭0.05g、尿素0.03g；其制备方法包括以下步骤：
(1)将二水合醋酸锌溶解于去离子水中，配成浓度为0.03mol/l的溶液，向其中加入水热炭，持续超声30min，得混合液体a；
(2)将液体a陈放14h；
(3)向液体a中添加尿素超声40min，得混合液b
(4)将液体b转入反应釜中，密封，在140℃条件下保温2h，待反应结束后取出内容物，过滤并在60℃下烘干，得到的灰色固体为催化剂。
具体实施方式三：一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂的制备方法，按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌0.30g、水热炭0.06g、尿素0.03g；其制备方法包括以下步骤：
(1)将二水合醋酸锌溶解于去离子水中，配成浓度为0.03mol/l的溶液，向其中加入水热炭，持续超声30min，得混合液体a；
(2)将液体a陈放16h；
(3)向液体a中添加尿素超声50min，得混合液b
(4)将液体b转入反应釜中，密封，在150℃条件下保温2h，待反应结束后取出内容物，过滤并在60℃下烘干，得到的灰色固体为催化剂。
具体实施方式四：一种水热炭掺杂氧化锌光催化剂的制备方法，按照以下重量比取各原料：二水合醋酸锌0.40g、水热炭0.05g、尿素0.03g；其制备方法包括以下步骤：
(1)将二水合醋酸锌溶解于去离子水中，配成浓度为0.04mol/l的溶液，向其中加入水热炭，持续超声30min，得混合液体a；
(2)将液体a陈放18h；
(3)向液体a中添加尿素超声60min，得混合液b
(4)将液体b转入反应釜中，密封，在150℃条件下保温4h，待反应结束后取出内容物，过滤并在60℃下烘干，得到的灰色固体为催化剂。
催化剂的光催化试验：下面将通过商用纳米氧化锌光催化剂与本发明各实施例制备的光催化剂对亚甲基蓝的降解率进行对比，测定结果如下表所示：
将各实施例制备的光催化剂和市售的氧化锌光催化剂分别称取0.5g，放入500ml浓度为20mg/l的亚甲基蓝模拟水样，在光催化反应仪中，以200w高压汞灯为光源，反应2h后，采用紫外可见分光光度计测定水中亚甲基蓝的浓度，计算出光催化剂降解率
由表可知，本发明各实施例所制备的光催化剂具有较高的光催化活性，远高于目前市售产品，具有很好的市场前景。