量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104624179A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510071973.9C09K11/88(2006.01)(2006.01)(22)申请日2015.02.11C09K11/66(71)申请人河北大学地址071002河北省保定市五四东路180号(72)发明人张文明李玲李晓苇张华艳傅广生董国义赵晓辉(74)专利代理机构石家庄国域专利商标事务所有限公司13112代理人苏艳肃(51)Int.Cl.B01J23/06(2006.01)B01J35/12(2006.01)C09K11/56(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图1页(54)发明名称量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液，其含有量子点修饰的纳米ZnO0.05-50wt%、羧酸0.1-6wt%、乳化剂1-10wt%、双氧水0.1-10wt%和水余量；其中，所述量子点为Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点。本发明所制备的乳液，在可见光区域下，甚至在较弱的日光灯下，实现在农药、甲醛、苯类、微生物、染料等有机污染物的完全降解，提高了光催化降解有机物的速度和效率，从而实现对环境的净化。本发明还公开了量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液的制备方法，其包括以下步骤：a）在量子点修饰的纳米ZnO中加入羧酸，然后加入水打浆，再加入双氧水搅拌20-70小时，然后加入乳化剂，加热搅拌回流，得乳液。采用本发明的方法所制备的光触媒乳液稳定性好，室温下放置1年未有沉淀现象发生。CN104624179ACN104624179A权利要求书1/1页1.一种量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液，其特征是，含有以下组分：量子点修饰的纳米ZnO0.05-50wt%、羧酸0.1-6wt%、乳化剂1-10wt%、双氧水0.1-10wt%和水余量；其中，所述量子点修饰的纳米ZnO中，量子点与纳米ZnO摩尔比为0.1-20%，所述量子点为Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点；所述双氧水为质量浓度25-35%的双氧水。2.一种量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液的制备方法，其特征是，其包括以下步骤：a）在0.5-500g量子点修饰的纳米ZnO中加入1-60g羧酸，然后加入适量水打浆，打浆后再加入质量浓度25-35%的双氧水1-100g，然后搅拌20-70小时，得到透明的络合物溶液；所述量子点修饰的纳米ZnO为Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点修饰的纳米ZnO，所述Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点修饰的纳米ZnO的制备方法为：将醋酸锌缓慢加入水中并充分溶解，然后按摩尔比醋酸锌︰量子点阳离子源︰量子点阴离子源=5-1000︰1︰1的比例，依次向醋酸锌溶液中边搅拌边加入量子点阳离子源和量子点阴离子源，得混合溶液；向所得混合溶液中缓慢滴加质量浓度30-50%的氨水，调pH值至8-9，使所述混合溶液中产生复合物沉淀，然后真空抽滤、洗涤，即得Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点修饰的纳米ZnO；b）在所得透明的络合物溶液中加入乳化剂10-100g，然后70-100℃条件下加热搅拌回流0.5-20h分解络合物，得到量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液；其中，步骤a）中打浆时所加水的量以步骤b）所得光触媒乳液质量达1000g为基准。3.根据权利要求2所述量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液的制备方法，其特征是，步骤a）所述搅拌20-70小时是在2-7℃条件下进行的。2CN104624179A说明书1/10页量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及纳米氧化锌光触媒，具体的说是一种量子点修饰的纳米ZnO透明光触媒乳液及其制备方法。背景技术[0002]近年来，随着社会和经济的快速发展，各种工业、农业和日常生活产生的废水、废气、废渣使环境日趋恶化，同时，家居、工作、生活中的大量合成有毒材料日益影响着人们的身心健康，在各种有毒污染物降解研究领域，光催化技术正逐渐显现出其不可比拟的优势。光催化材料可在光照下把高分子污染物最终分解为无机小分子，处理效率高，操作条件易控制，且无二次污染。[0003]自日本大学的藤岛昭教授首次发现TiO2具有光催化功能以来，光催化技术开始广泛应用在降解、防污、杀菌、除臭等环境净化领域。纳米ZnO是继TiO2之后的另一种被广泛应用在光催化领域的材料，其与TiO2的带隙能相似，都可有效吸收紫外光，已有报道表明在降解生物难降解的有毒污染物方面，纳米ZnO光催化性能和量子产率要优于TiO2。[0004]但是纳米ZnO光触媒的相关产品目前尚未能被大规模开发和应用，其原因在于ZnO作为一种宽禁带材料（3.37eV）仅能吸收低于368nm以下的太阳光，对太阳光的利用率只有4%，且电子-