磷酸修饰ZnO/ZnAl2O4纳米复合球状光催化剂及其活性

摘要

采用一步水热法制备ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂前驱体.用不同量的磷酸溶液通过浸渍蒸干法对样品进行修饰,并于不同温度下焙烧获得高活性ZnO/ZnAl2O4纳米复合光催化剂.采用XRD、SEM、TEM、BET和TG-DTA等技术对所得样品进行表征.在模拟太阳光下,以光催化降解甲基橙和还原CO2评价样品的光催化活性,并考察磷酸修饰量、样品焙烧温度对光催化活性的影响.结果表明:磷酸修饰可提高样品的高温稳定性、晶化程度及比表面积.当磷酸修饰量为n(Zn):n(P)为100:2.0时,经500℃焙烧后所得样品的光催化活性最佳.当光催化剂用量为0.5 g/L时,在60 min内对25 mg/L甲基橙溶液的脱色率达到98％,较未修饰样品的提高15.3％.对最佳条件下所得样品进行CO2光催化还原,当催化剂用量为1.0 g/L、反应6 h后,所得还原产物中甲醇的生成量为1.60 mmol/g.