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专利号: 2020104422879
申请人: 庄秀萍
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-05-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮掺杂纳米ZnS/石墨烯光催化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将0.1‑1g氧化石墨烯分散于10‑100ml去离子水和乙醇的混合溶液中,超声分散10‑

60min,得到分散均匀的氧化石墨烯分散液;

(2)将适量可溶性锌盐溶于去离子水中,搅拌溶解得到0.1‑0.5mol/L锌盐溶液;

(3)取适量2‑甲基咪唑溶于去离子水中,搅拌溶解,得到0.5‑2mol/L 2‑甲基咪唑溶液;

(4)将上述步骤(1)、(2)、(3)所得溶液混合,所得混合液中锌盐与2‑甲基咪唑的摩尔比为1:2‑4,超声分散10‑60min后,于30‑60℃下磁力搅拌反应4‑8h,将所得产物离心、去离子水和乙醇洗涤数次、干燥,得到ZIF‑8@氧化石墨烯复合物;

(5)将上述制备的ZIF‑8@氧化石墨烯复合物放入双温区管式炉的高温区,将装有0.5‑

3g硫粉的瓷舟亦放入上述双温区管式炉的低温区,其中,硫粉位于ZIF‑8@氧化石墨烯复合物的上游位置,通N2同时作为载气和保护气,控制高温区的温度400‑600℃,低温区的温度

100‑200℃,进行金属Zn的硫化和配体的炭化分解,反应1‑3h,反应结束后,自然冷却至室温,即得到所述的氮掺杂纳米ZnS/石墨烯光催化材料;所得光催化材料中ZnS和石墨烯的质量比1:2‑2:1。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的可溶性锌盐为硝酸锌、乙酸锌、氯化锌或其组合。

3.根据权利要求1‑2任一所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)的反应温度为35‑

45℃,反应时间为5‑6h。

4.根据权利要求1‑2任一所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)的高温区控制温度为500‑550℃。

5.根据权利要求1‑4任一所述的制备方法制备得到的氮掺杂纳米ZnS/石墨烯光催化材料在可见光下降解有机污染物的应用。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述的有机污染物为罗丹明B、亚甲基蓝。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,具体的应用方法为:将10mg‑100mg光催化材料分散在装有50‑500mL 0.01‑0.1mM 有机污染物水溶液中,在黑暗中搅拌0.5‑2h,使体系达到吸附平衡;以300W的氙灯通过紫外过滤光片得到≧ 420nm 可见光光源,对上述体系照射,进行1h光催化反应。