一种Pt/ZnO复合空心微球光催化材料及其制备方法
本发明涉及一种低温软化学方法生产Pt/ZnO复合空心微球的方法。其方法是以乙二醇和聚乙二醇为反应溶剂，以醋酸锌（Zn(CH3COO)2•2H2O）和氯铂酸(H2PtCl6•6H2O)为原料，在醇热的条件下进行还原铂的同时将ZnO纳米粒子装成ZnO空心微球，一步合成粒径为10～40um的Pt/ZnO复合空心微球。本发明能方便地对ZnO的形态进行控制，制备工艺简单，条件温和，易实现工业化，对环境无污染。Pt与ZnO的独特作用，能有效减小光生电子-空穴对的复合机率同时增强ZnO的抗光腐蚀能力。该催化材料在紫外光照射下可以高效光催化降解有机染料。具有良好的工业化运用前景。
光催化技术是未来解决环境问题的主要方式之一(邹志刚.光催化材料与太阳能转换和环境净化，功能材料信息4(2008): 17-19)。利用光催化可以进行光催化降解和矿化水、空气中的各种难降解的持久有毒有机污染物，还可以进行抗菌除臭和处理废水中的Hg2+、Ag+、Cr6+等重金属离子。因此，光催化技术是目前国内外化学和环境领域的研究前沿和热点。
光催化技术的核心是光催化材料•。在众多的光催化材料中，ZnO是一种廉价易得的重要半导体光催化材料，其禁带宽度为3. 2eV，在波长小于387nm的紫外光照射下，可激发产生光生电子-空穴对，生成• OH和• 02_等具有极强氧化还原能力的高活性基团，可以将各种易挥发性有机污染物最终氧化为CO2和H2O等无机物，并可氧化去除水中几乎所有的有机污染物。因而利用ZnO光催化剂进行环境净化引起了人们广泛的重视（P. Li, Z. Wei,T. Wuj Q. Pengj Y. D. Li，Au-ZnO hybrid nanopyramids and their photocatalyticproperties, J. Am. Chem. Soc.， 133 (15) (2011) : 5660 - 5663 ；A. Mclarenj T.Valdes-Solisj G. Q. Li，S. C. Tsangj Shape and size effects of ZnO nanocrystalson photocatalytic Activity, J. Am. Chem. Soc.，131 (35) (2009):12540 - 12541 ；D. S. Bohlej C. J. Spina, Cationic and anionic surface binding sites onnanocrystalIine zinc oxide: surface influence on photoluminescence andphotocatalysis, J. Am. Chem. Soc.，131 (12) (2009) : 4397 - 4404)。但 ZnO 的光催化的性能相比于已经商业化的TiO2光催化剂还有差距，同时它在光催化反应过程中易发生光腐蚀现象，这是它的致命弱点，因为光腐蚀造成活性下降或失活和催化剂难以回收利用。另夕卜，光腐蚀产生有毒的金属Zn2+可能对生物产生一定的毒性，容易带来二次污染。因此，提高ZnO的光催化活性和抗腐蚀能力对于它的商业推广运用极为重要。