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专利号: 2018109495243
申请人: 浙江师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-21
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种铈、碳共掺杂氧化锌的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

1)取0.1‑5g的Zn(NO3)2·6H2O溶于4‑40mL的去离子水中,再往其中加入一定量的Ce

3+ 2+ 3+ 2+

(NO3)3·6H2O,使Ce 与Zn 的物质的量之比为1‑7%,于15‑30℃下,磁力搅拌使Ce 与Zn 混合均匀,且使溶液澄清、透明;

2)取2‑20g的2‑甲基咪唑溶于5‑100mL的去离子水中,于15‑30℃下,磁力搅拌使之成为均匀透明溶液;

3+ 2+

3)把含Ce 与Zn 的混合溶液逐滴滴加至2‑甲基咪唑溶液中,于15‑30℃下,搅拌20‑

40min后,再静置10‑30min,混合体系经高速离心、无水乙醇洗涤3‑5遍、50‑80℃烘干后获得含铈、锌‑2‑甲基咪唑配合物;

4)将铈、锌‑2‑甲基咪唑配合物置于管式炉内,首先在氮气中,以2‑5℃/min升温速率升温至300‑600℃,然后在空气中恒温30‑50min,再在氮气保护下恒温2‑3h,最后自然冷却至室温,获得铈、碳共掺杂氧化锌材料。

3+ 2+

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在上述制备过程中,是把含Ce 与Zn

3+ 2+

的混合溶液逐滴滴加至2‑甲基咪唑溶液中,通过磁力搅拌使Ce 、Zn 均匀分散于2‑甲基咪

3+ 2+ 3+ 2+

唑中,通过2‑甲基咪唑中N上孤对电子与Ce 、Zn 中空轨道的配位作用,形成含Ce 、Zn 、2‑甲基咪唑的固体配合物。

3+ 2+

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在上述制备过程中,Ce 与Zn 是同时

3+ 2+

通过配位键与2‑甲基咪唑结合,使Ce 与Zn 均匀包裹在2‑甲基咪唑中,高温煅烧时,2‑甲基咪唑起到分散剂作用,使产物不易团聚,利于纳米颗粒形成。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在上述制备过程中,首先是在氮气中,以2‑5℃/min升温速率升温至300‑600℃,使2‑甲基咪唑高温分解成为碳、氮、氢及其相关化合物,然后再在空气中恒温30‑50min,利用空气中的氧气部分氧化去除2‑甲基咪唑高温分解的碳,同时使氧气与铈、锌结合成氧化铈和氧化锌。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在上述制备过程中,是在300‑600℃条件下,于氮气恒温保护2‑3h,目的是保存余留下来的碳,提高催化剂对污染物的吸附量,同时使部分碳与氧、铈、锌形成化学键,利于光生电子传输,高效分离光生电子与空穴;此外,在300‑600℃条件下,于氮气恒温保护2‑3h可使氧化铈和氧化锌结晶完善,从而获得铈、碳共掺杂的氧化锌材料。