本发明涉及一种氧化锌/二氧化锰复合催化材料的制备方法，尤其是利用煅烧方法制备可以适应不同催化条件氧化锌/二氧化锰复合材料的制备方法及其应用。
背景技术：
近年来，为了满足人们对高水平生活的需求，每年大量使用的染料、杀虫剂等有机物。这些有机物最终通过废水排入环境，污染环境的同时也对人类健康发出了巨大的挑战。
光催化是一种具有广阔应用前景的高效水处理方法。光催化的氧化还原反应在常温常压下就可以进行，反应过程操作简单，二次污染小，催化剂具有化学性质稳定，成本低，使用寿命长等优点。但也存在光生载流子易复合，量子效率低，催化速度相对较慢，降解时间长等问题，制约了光催化技术的实际应用。
微波氧化技术是一种新兴高级氧化技术，具有反应速度快、反应效率高、工艺操作简单、污染少等优点，在污水处理等领域有广泛的应用前景。
zno因其优异的性能而备受关注。zno来源广泛，廉价易得，光催化效果好,在水污染治理领域有广阔的应用前景。但同时也具有光生载流子易复合的问题，导致zno实际的光催化效率不能满足实际使用的要求。mno2具有很大的比表面积，有较强的吸附活性和良好的吸收微波的性能，被广泛用于催化领域。更重要的是mno2具有光热转换的性能。在光照条件下可以提高自身的温度.将光催化和微波氧化技术结合起来，利用光能和热能，能够实现室温下光波协同效应，加速光生载流子的迁移与分离效率，提高量子效率，提高有机污染物的降解速度，从而减少能耗，降低成本，避免二次污染，具有广阔的应用前景。
技术实现要素：
针对以上现有技术存在的问题，本发明提出了一种利用煅烧方法制备高性能氧化锌/二氧化锰复合材料的方法，通过调节反应参数，得到复合材料。
本发明的一个目的在于提供一种高性能氧化锌/二氧化锰复合材料的制备方法。
本发明的高性能氧化锌/二氧化锰复合材料的制备方法，包括以下几个步骤：
1)mno2通过水热法制得，称取1mmolkmno4和1mmolnh4cl，溶解在50ml的蒸馏水中，充分溶解之后转移到水热釜中在140℃下反应24h。反应结束后自然冷却到室温，产物用蒸馏水和乙醇反复洗涤，干燥得到产物mno2。
2)称取步骤1)所得的mno20.2g，依次加入一定量的碱式碳酸锌，在玛瑙研钵中将粉mno2和碱式碳酸锌研钵均匀后转入坩埚中，在马弗炉中以8℃/min程序升温到500℃，在
500℃下反应240min，自然冷却到室温得到zn-mn复合催化材料。
在上述制备步骤中，所有试剂采用的都是试剂纯，没有其他处理。
在步骤3)中氧化锌和二氧化锰质量配比的范围为2：1到10:1。
本发明的优点
本发明提供的氧化锌/二氧化锰催化剂具有优异的催化活性。本发明提供的制备方法，其原料廉价，方法简单，因此有效降低了产品成本，二者的复合拓展了可见光吸收范围，提高了太阳光的利用率，具有很高的实用价值和应用前景。
附图说明
图1，样品在步骤2)中氧化锌/二氧化锰的质量比分别为2:1、4:1、8:1、10:1，样品分别记作zn-mn-2、zn-mn-4、zn-mn-8、zn-mn-10。对四环素的催化降解的表观速率常数(a)微波氧化催化；(b)模拟太阳光催化；(c)光波协同催化
图2，样品热成像图(a-d)：mno2在1min模拟太阳辐射(a1-a4)下的温度变化；zno在1min模拟太阳光照射下的温度变化(b1-b4)；znmn－4在1min模拟日光照射(c1-c4)下的温度变化；时间温度mno2、zno和zn-mn－4的图版。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明下述实施例中所使用的高锰酸钾、氯化铵均为市售分析纯，目标降解四环素为市售的分析纯，纯水为自制。
实施例1:样品的制备与命名。
称取1mmolkmno4和1mmolnh4cl，溶解在50ml的蒸馏水中，搅拌40分钟后使药品充分溶解，之后转移到水热釜中在140℃下反应24h。反应结束后自然冷却到室温，产物用蒸馏水和乙醇反复洗涤，在60℃下干燥8h，得到产物mno2。纯相zno煅烧制得，称取5g碱式碳酸锌，在马弗炉中以8℃/min程序升温到500℃，在500℃下反应240min，自然冷却到室温得到zno。
0.2gmno2，依次加入质量为200％，400％，800％，1000％的碱式碳酸锌。在玛瑙研钵中将粉mno2和碱式碳酸锌研钵均匀后转入坩埚中，在马弗炉中以8℃/min程序升温到500℃，在500℃下反应240min，自然冷却到室温得到zn-mn复合物。样品依次命名为zn-mn-2，zn-mn-4,zn-mn-8，zn-mn-10
实施例1：所制备样品降解四环素的能力。
为了考察复合催化剂zn-mn对抗生素的降解能力，采用四环素为目标探针分子对其活性进行了考察。图1a是zno,mno2和zn-mn复合催化剂在微波氧化下降解四环素(10ppm)的表观反应速率常数图。图1b是zno,mno2和zn-mn复合催化剂的在模拟太阳光下降解四环素(10ppm)的表观反应速率常数图。图1c是zno,mno2和zn-mn复合催化剂的在光波协同下降解四环素(10ppm)的表观反应速率常数图。从图中可以看出，复合催化剂zn-mn体系的活性高于zno体系，这表明mno2的修饰也可以有效的提高zno降解四环素的光催化活性。
实施例1:样品的红外热成像图
下述实例中，红外热成像图是从中国鑫斯特ht02热像仪在300w氙灯照射(pls-sxe300)下获得的。
如图2所示，在1分钟的模拟太阳光照射下，zn-mn-4的温度最高，从21.5℃到94.6℃。zno的温度最低。mno2居中。总的来说，实验表明二氧化锰能够吸收光能以改善其自身的温度，其效果明显。随着mno2添加量的增加，复合材料在模拟日光照射下也有所改善。此外，复合材料的效果最佳。所有这些表明锌锰复合材料具有明显的光热转换能力。