一种NiTiO3/ZIF-8光催化材料的制备方法及其应用

本发明涉及光催化材料，具体为一种nitio3/zif-8光催化材料的制备方法及其应用。

背景技术：

1、钛酸镍(nitio3)，是钙钛矿型氧化物并具有广泛的重要应用，如光催化剂对碳氢化合物的完全氧化、有毒污染物的光催化降解、光致发光和磁性性能。

2、zif是一类多孔的金属-有机框架材料表面积高、孔径均匀、孔隙体积大的多孔固体材料的吸附位点较多，制取方法简单且原料便宜的zif材料在废水处理方面拥有巨大潜力。

3、现有的上述光催化材料在使用时，nitio3容易发生聚集和晶粒生长，从而导致其催化活性的降低和稳定性的下降，zif-8也容易失活和脱落，其稳定性有待提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种nitio3/zif-8光催化材料的制备方法及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种nitio3/zif-8光催化材料的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将六水合硝酸镍、柠檬酸、钛酸四丁酯分别溶解在乙醇中，先将溶解后的钛酸四丁酯滴加到溶解后的柠檬酸溶液中得到混合液a，静置15min后，将溶解在乙醇中的硝酸镍逐滴滴加到a混液中得到混合液b，再将b溶液放到加热套上，70℃搅拌加热以完全除去乙醇；

5、(2)将第(1)步所得的混合物连续搅拌2.5-4h之后用离心机2600-3500rpm离心8-15min，去除上清液，用甲醇洗涤3-5次，最后将制备的组分放入马弗炉中在650-750℃下煅烧4.5-6h，得到nitio3粉末；

6、(3)将无水硝酸锌与2-甲基咪唑用甲醇混合，保持24h，离心收集下层沉淀物，清洗并真空干燥，得到zif-8；

7、(4)将无水硝酸锌与2-甲基咪唑用甲醇混合，将nitio3放入甲醇中超声处理1h，并将该悬浮液滴加到第(1)步所得的混合物中，并保持24h，再将溶液离心并用甲醇洗涤数次，然后在60-80℃下真空干燥5-7h。

8、优选的，所述六水合硝酸镍的浓度为1.5-2.5mmol/l，所述柠檬酸的浓度为1.0-2.2mmol/l，所述钛酸四丁酯的浓度为1.8-2.5mmol/l

9、优选的，所述无水硝酸锌为1.5-3.0mmol/l，所述2-甲基咪唑的浓度为18-25mmol/l。

10、本发明还提供了一种nitio3/zif-8光催化剂材料在光催化的应用。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、本发明中zif-8的加入可以增加nitio3的催化活性，提高其光催化降解污染物的效率，使得催化活性更高；

13、2、本发明得到的nitio3/zif-8的稳定性比单一的nitio3更好，因为zif-8可以作为一种稳定的载体，可以防止nitio3的聚集和晶粒生长，稳定性更好；

14、3、本发明nitio3/zif-8的光吸收能力比单一的nitio3更强，因为zif-8具有良好的光散射性能，可以增强nitio3的光吸收能力，提高光催化降解的效率，使得光吸收能力更强；

15、4、本发明nitio3/zif-8的光催化性能比单一的zif-8更好，因为nitio3可以作为一种催化剂，提高zif-8的光催化降解污染物的效率，使得光催化性能更好；

16、5、本发明由于nitio3的加入，nitio3/zif-8具有更好的催化稳定性，可以减少zif-8的失活和脱落现象，提高催化剂的使用寿命，提高催化稳定性；

17、6、本发明得到的nitio3/zif-8不仅可以用于光催化降解污染物，还可以用于其他领域，如电化学储能、传感器等领域，应用范围更广。

18、本发明提供了nitio3/zif-8光催化材料的制备方法及其应用，nitio3/zif-8具有良好的光催化性能，能够用于对工业废水进行批量化降解处理。

技术特征：

1.一种nitio3/zif-8光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1任意一项所述nitio3/zif-8光催化材料的制备方法，其特征在于：所述六水合硝酸镍的浓度为1.5-2.5mmol/l，所述柠檬酸的浓度为1.0-2.2mmol/l，所述钛酸四丁酯的浓度为1.8-2.5mmol/l。

3.根据权利要求1任意一项所述nitio3/zif-8光催化材料的制备方法，其特征在于：所述无水硝酸锌为1.5-3.0mmol/l，所述2-甲基咪唑的浓度为18-25mmol/l。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的nitio3/zif-8光催化剂材料在光催化的应用。

技术总结
本发明提供一种NiTiO<subgt;3</subgt;/ZIF‑8光催化材料的制备方法及其应用，包括以下步骤：(1)将六水合硝酸镍、柠檬酸、钛酸四丁酯分别溶解在乙醇中，先将溶解后的钛酸四丁酯滴加到溶解后的柠檬酸溶液中得到混合液A；(2)将第(1)步所得的混合物连续搅拌2.5‑4h之后用离心机2600‑3500rpm离心8‑15min，最后将制备的组分放入马弗炉中在650‑750℃下煅烧4.5‑6h，得到NiTiO<subgt;3</subgt;粉末；(3)制备ZIF‑8；(4)将无水硝酸锌与2‑甲基咪唑用甲醇混合，将NiTiO<subgt;3</subgt;放入甲醇中超声处理1h，并将该悬浮液滴加到第(1)步所得的混合物中，并保持24h，再将溶液离心并用甲醇洗涤数次，然后在60‑80℃下真空干燥5‑7h。本发明提供了NiTiO<subgt;3</subgt;/ZIF‑8光催化材料的制备方法及其应用，NiTiO<subgt;3</subgt;/ZIF‑8具有良好的光催化性能，能够用于对工业废水进行批量化降解处理。

技术研发人员：程健健,张现峰
受保护的技术使用者：蚌埠学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27