一种Eu/Y掺杂ZrO2异相结光催化剂的制备方法

一种eu/y掺杂zro2异相结光催化剂的制备方法
技术领域
1.本发明涉及功能陶瓷材料领域，具体涉及一种eu/y掺杂zro2异相结光催化剂的制备方法。


背景技术：

2.氧化锆凭借其宽带隙(5.7ev)、低热导率、以及良好的酸碱氧化还原性能，在热障涂层材料领域、发光领域以及光催化领域应用广泛，同时稀土掺杂氧化锆的掺杂种类、含量、晶格、能级行为、材料形貌尺寸等在催化性能研究方面吸引了众多研究者的兴趣。eu离子是稀土发光离子，常作为荧光探针，y离子常作为热障涂层的稳定剂，这两种离子掺杂zro2是目前催化应用领域研究的重要课题，在这方面人们开展了许多工作，通过不同的制备方法，改变掺杂含量以及合成温度获得相应表面形貌的zro2催化剂材料来提高催化性能。异相结可以通过实现光生电子空穴有效分离从而有效提高催化效果，这在tio2、mos2等众多催化材料中已有报道，但是对于zro2异相结催化剂材料还并未见到相关报道。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种eu/y掺杂zro2异相结光催化剂材料制备方法。
4.为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案予以实现的：
5.本发明提供了一种eu/y掺杂zro2异相结催化剂材料制备方法，该eu/y掺杂zro2异质结催化剂材料的化学式为zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2。
6.所述的eu/y掺杂zro2异相结催化剂材料zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2为采用简单固相合成反应法制备，所述的方法包括如下步骤：
7.步骤1：以高纯级的y2o3、eu2o3、zro2为原料，以化学式zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2，y2o3占总含量的0.3％，eu2o3占总含量的10％，zro2的摩尔比例为89.7％；
8.步骤2：将步骤1中摩尔配比的原料置于研钵中加入酒精充分研磨混合，获得均匀混合的粉末样品；
9.步骤3：将步骤2获得的粉末放入磨模具中，在10mpa的压力下将粉末样品压成直径为8mm的薄坯；
10.步骤4：将步骤3获得的薄坯置入高温箱式炉，设定温度为1200℃，煅烧保持3h，随后自然冷却，在研钵中再次充分研磨，在1200℃二次煅烧保持3h，得到样品zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2。
11.与现有技术相比，本发明制备方法选用固相合成法制备eu/y掺杂zro2异相结光催化剂材料节省成本、工艺简单、可操作性强、工艺稳定、易于大规模工业化推广等优点。采用本发明方法制备eu/y掺杂zro2异相结光催化剂可为改善稀土掺杂zro2材料的催化性能提供借鉴。
附图说明：
12.图1(a)zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂透射电镜图，(b)为zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂高分辨透射电镜图，可见制备的样品存在异相结结构。
13.图2为zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂的x光粉末衍射图，可见制备得到的样品为zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2。
14.图3为zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂在紫外-可见光下对罗丹明b进行120min照射的催化降解速率图，并与罗丹明b溶液降解速率对比。
15.图4为zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂在紫外-可见光下对罗丹明b溶液进行120min照射的第一反应动力学曲线，并与罗丹明b溶液的第一反应动力学曲线对比。
16.图5为zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂在紫外-可见分光光度计下测量其吸光度值。
具体实施方式：
17.现结合具体实施实例对本发明做进一步地描述：
18.制备zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2，其制备方法如下：
19.y离子掺杂含量为固定值，掺杂摩尔比例为0.3％，掺杂的eu离子摩尔比例为10％，相应zro2摩尔比例为89.7％。利用电子天平称取各比例样品对应原料试剂，在研钵中充分研磨混合后，用模具将拟合成样品的原料混合物压成薄坯。将薄坯置入高温箱式炉，设定温度为1200℃，煅烧保持3h，然后自然冷却，将薄坯再次充分研磨后压成薄坯置入高温箱式炉，设定温度为1200℃，二次煅烧保持3h。
20.图1表示的是zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂透射电镜图和高分辨透射电镜图。图2表示的是zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂的x光粉末衍射图。图3表示的是zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂在紫外-可见光下对罗丹明b进行120min照射的催化降解速率图，并与罗丹明b溶液降解速率对比。图4表示的是zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂在紫外-可见光下对罗丹明b溶液进行120min照射的第一反应动力学曲线，并与罗丹明b溶液的第一反应动力学曲线对比。图5表示的是zr
0.897
eu
0.1y0.003
o2异相结光催化剂在紫外-可见分光光度计下测量其吸光度值。


技术特征：
1.一种eu/y掺杂zro2异相结光催化剂，所述zro2异相结光催化剂的化学式为zr
0.897
eu
0.1
y
0.003
o2。2.如权利要求1所述eu/y掺杂的zro2光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的eu/y掺杂的zro2光催化剂为采用固相合成反应法制备，所述的方法包括如下步骤：步骤1：以高纯级的y2o3、eu2o3、zro2为原料，化学式zr
0.897
eu
0.1
y
0.003
o2，y2o3占总含量的0.3％，eu2o3占总含量的10％，zro2的摩尔比例为89.7％；步骤2：将步骤1中摩尔配比的原料置于研钵中加入酒精充分研磨混合，获得均匀混合的粉末样品；步骤3：将步骤2获得的粉末放入磨模具中，在10mpa的压力下将粉末样品压成直径为8mm的薄坯；步骤4：将步骤3获得的薄坯置入高温箱式炉，设定温度为1200℃，煅烧保持3h，然后自然冷却，在研钵中再次充分研磨，在1200℃二次煅烧保持3h，得到样品zr
0.897
eu
0.1
y
0.003
o2。3.如权利要求2中的eu/y掺杂的zro2光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中y2o3占总含量的0.3％，eu2o3占总含量的10％。4.如权利要求2中的eu/y掺杂的zro2光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中的原料加入酒精充分研磨。5.如权利要求2中的eu/y掺杂的zro2光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3中粉末在10mpa压力下压成直径为8mm的薄坯。6.如权利要求2中的eu/y掺杂的zro2光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4中薄坯在1200℃下煅烧，保温时间为3h，自然冷却后再次充分研磨，在1200℃下二次煅烧3h。

技术总结
本发明公开了一种Eu/Y掺杂ZrO2异相结光催化剂的制备方法，该Eu/Y掺杂ZrO2异相结光催化剂的化学式为Zr


技术研发人员：李泽朋 刘士鑫 杜明润
受保护的技术使用者：中国民航大学
技术研发日：2021.01.05
技术公布日：2022/7/8