一种石墨烯量子点修饰氧化锌的制备方法及降解染料应用

文档序号:27681708发布日期:2021-11-30 23:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以溶剂热法制备石墨烯量子点粉末;(2)以固相化学法制备氧化锌催化剂,以等摩尔的醋酸锌和草酸为原料,混合研磨后离心和干燥,将收集的白色固体样品在空气气氛中煅烧制得氧化锌催化剂;(3)将步骤(1)中制得的石墨烯量子点粉末超声分散在去离子水中,加入步骤(2)制得的氧化锌催化剂,石墨烯量子点与氧化锌的质量比为0.005~0.05:1,磁力搅拌均匀,最后将混合物进行洗涤、干燥获得不同浓度石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述石墨烯量子点是由氧化石墨为前躯体,在氮气气氛中煅烧后,用浓硫酸和浓硝酸的混合溶液超声处理,通过过滤透析、洗涤、冷冻干燥获得石墨烯量子点粉末。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述醋酸锌为4.3g,草酸为2.5g。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂中石墨烯量子点的浓度为0.5%~5%。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中不同浓度所述石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂为纳米颗粒结构,形貌均匀,粒径为30~50nm。6.根据权利要求1

5所述的不同浓度石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂可用于光催化降解甲基橙有机染料的应用,其特征在于,氙灯光源为200~800w,甲基橙有机染料的浓度为5~20mg/l,体积为10

200ml,取样间隔为1~10min,降解时间为0~60min。7.根据权利要求6所述的不同浓度石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂可用于光催化降解甲基橙有机染料的应用,其特征在于,石墨烯量子点修饰浓度为3%,氙灯光源为500w,甲基橙有机染料的浓度为10mg/l,体积为100ml,取样间隔为5min,降解时间为45min。8.根据权利要求1

5所述的不同浓度石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂可用于压电催化降解甲基橙有机染料的应用,其特征在于,超声振动功率为10~500w,频率为10~50khz,甲基橙有机染料的浓度为5~20mg/l,体积为10

200ml,取样间隔为1~20min,降解时间为0~120min。9.根据权利要求8所述的不同浓度石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂可用于压电催化降解甲基橙有机染料的应用,其特征在于,石墨烯量子点修饰的浓度为1%,超声功率为150w,超声频率为40khz,甲基橙有机染料的浓度为10mg/l,体积为100ml,取样间隔为5min,降解时间为65min。

技术总结
本发明公开了一种石墨烯量子点修饰氧化锌的制备方法及降解染料应用,以固相化学法和搅拌法获得形貌均匀、结晶性好、催化效率高的石墨烯量子点修饰氧化锌催化剂;在光照45min后,其光催化降解甲基橙有机染料的效率高达98.6%;在超声振动65min后,其压电催化降解甲基橙的效率高达99.1%;在经过4次降解回收循环测试后,其催化降解甲基橙有机染料的效率仍然保持96.9%以上,表明具有良好的循环回收稳定性。本发明为设计催化效率高和回收利用率高的双功能催化剂提供了一种操作简单、能耗低及无二次污染的技术方案,在有机染料废水降解技术领域和发展可持续能源等方面具有重要的应用价值。用价值。


技术研发人员:郝爱泽 宁雪儿 贾殿赠 郝平玉 王淑婷 吕娜 李斯宁
受保护的技术使用者:新疆大学
技术研发日:2021.09.06
技术公布日:2021/11/29
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