一种半导体薄膜阵列光催化剂及其在光催化杀菌中的应用

文档序号:36092175发布日期:2023-11-18 11:43阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半导体薄膜阵列光催化剂,其特征在于,所述光催化剂以fto导电玻璃为基底,电沉积bivo4层,再在bivo4层表面滴加zif-8溶液形成zif-8层,然后在惰性气体氛围下,煅烧制备得到。

2.如权利要求1所述半导体薄膜阵列光催化剂,其特征在于,所述煅烧是在管式炉中,惰性气体氛围下,以2℃/min的速率升温至100-400℃煅烧1-3h;所述惰性气体包括氦气、氮气、氩气。

3.如权利要求1所述半导体薄膜阵列光催化剂,其特征在于,所述电沉积bivo4层的方法为:

4.如权利要求3所述半导体薄膜阵列光催化剂,其特征在于,步骤(1)五水硝酸铋与碘化钾投料质量比为1:1-5;溶解碘化钾的去离子水体积用量以碘化钾质量计为10-20ml/g;五水硝酸铋与苯醌投料质量比为1:0.1-1;所述溶解苯醌的无水乙醇体积用量以苯醌质量计为30-60ml/g。

5.如权利要求3所述半导体薄膜阵列光催化剂,其特征在于,步骤(2)乙酰丙酮氧钒与步骤(1)五水硝酸铋投料质量比为0.001-0.1:1;所述溶解乙酰丙酮氧钒的二甲基亚砜体积用量以乙酰丙酮氧钒质量计为10-20ml/g。

6.如权利要求3所述半导体薄膜阵列光催化剂,其特征在于,步骤(2)煅烧是在马弗炉中,以2℃/min的速率升温至200-500℃煅烧1-3h。

7.如权利要求3所述半导体薄膜阵列光催化剂,其特征在于,步骤(2)超声溶解在40khz下超声10min。

8.如权利要求1所述半导体薄膜阵列光催化剂,其特征在于,所述zif-8层的制备方法为:将六水硝酸锌和二甲基咪唑分别溶于甲醇中,超声溶解后同时倒入蓝口瓶混合,室温下磁子搅拌反应20-90min,反应完成后,离心,去除上清液,沉淀用无水乙醇清洗,分散在无水乙醇中,超声混匀,获得zif-8溶液;取zif-8溶液滴在沉积bivo4层的fto导电玻璃的bivo4层上,涂覆均匀,放入60℃烘箱烘干;所述六水硝酸锌与二甲基咪唑质量比为1:1-5;所述溶解六水硝酸锌的甲醇体积用量以六水硝酸锌质量计为30-60ml/g;所述溶解二甲基咪唑的甲醇体积用量以二甲基咪唑质量计为10-50ml/g。

9.一种权利要求1所述半导体薄膜阵列光催化剂在光催化杀菌中的应用。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述应用包括水体杀菌,所述杀菌范围包括大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。


技术总结
本发明公开了一种半导体薄膜阵列光催化剂及其在光催化杀菌中的应用,所述光催化剂以FTO导电玻璃为基底,电沉积BiVO4层,再在BiVO4层表面滴加ZIF‑8溶液形成ZIF‑8层,然后在惰性气体氛围下,煅烧制备得到。本发明催化剂在不改变BiVO4、ZIF‑8的晶体结构的前提下,制造配位缺陷,即BiVO4氧空位(金属氧化物中晶格中的氧原子脱离,导致氧缺失,形成的空位)和ZIF‑8部分配体缺失,其光生电子‑空穴的分离效率提高、光生电子转移效率提高,进一步提高了光催化杀菌活性,并且具有良好的稳定性和可循环再利用性,在实际水体中也有良好的杀菌效果,解决了原始光催化材料光能利用率低和催化性能较低的问题。

技术研发人员:李睿,胡慧琳,潘响亮,鲁敬文
受保护的技术使用者:浙江工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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