專利名稱：一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑的固相制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑的固相制備，所述光催化劑為硫化鋅/氧化石墨復(fù)合材料，屬于納米光催化材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)由于具有綠色、節(jié)能、高效和污染物降解徹底等優(yōu)點，已成為污染物處理領(lǐng)域極具發(fā)展前景的技術(shù)。光催化氧化反應(yīng)是光反應(yīng)和催化反應(yīng)的有機結(jié)合，是在光和催化劑共同作用下的光化學(xué)反應(yīng)，而高效的光催化劑是該技術(shù)的關(guān)鍵所在。特別是近年來，隨著全球性環(huán)境和能源問題的日益突出以及納米制備技術(shù)的飛速發(fā)展，以納米金屬硫化物光催化劑為重點的光催化氧化技術(shù)逐漸成為環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)以及催化科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點之一。然而，光催化過程中光生電子和空穴的快速復(fù)合導(dǎo)致光催化活性顯著下降。為此，人們采用多種方法來阻止電子和空穴的復(fù)合，如摻雜金屬離子、沉積貴金屬、將碳材料與其復(fù)合等。其中，將碳材料與硫化鋅復(fù)合備受關(guān)注。作為一種新興的具有獨特二維平面結(jié)構(gòu)的碳材料，石墨烯受到了極大關(guān)注，這是由于其具有優(yōu)良的電子傳輸特性、高的化學(xué)穩(wěn)定性和大的比表面積。氧化石墨被視為羥基和羧基功能化的石墨烯。碳對電子和空穴具有十分優(yōu)良的傳輸性能，為此將硫化鋅與氧化石墨復(fù)合可有效的阻止光生電子和空穴的復(fù)合，從而提高其光催化活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑，所述光催化劑為硫化鋅/氧化石墨復(fù)合材料，是采用一種簡單的低熱固相化學(xué)法制備得到，克服了硫化鋅納米材料在光催化過程中存在光生電子與空穴復(fù)合嚴重導(dǎo)致光催化活性顯著下降的問題。本發(fā)明制備的異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑具有優(yōu)異的光催化活性，當光照40分鐘時可將甲基橙降解完全，顯示出其在光催化領(lǐng)域潛在的應(yīng)用價值。此外，該制備方法具有操作簡便、不使用溶劑、高產(chǎn)率、污染少、合成工藝簡單等特點。


圖1是所制備的異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑的透射電鏡圖。圖2是所制備的異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑的光催化性能圖。
具體實施例方式異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑的固相制備，按以下步驟進行:
具體實施方式
1:準確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細后加入I毫克的氧化石墨，研磨60分鐘混勻后加入0.01摩爾硫代乙酰胺，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時即得異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑。
具體實施方式
2:準確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細后加入2毫克的氧化石墨，研磨60分鐘混勻后加入0.01摩爾硫代乙酰胺，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時即得異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑。
具體實施方式
3:準確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細后加入5毫克的氧化石墨，研磨60分鐘混勻后加入0.01摩爾硫代乙酰胺，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時即得異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑。
具體實施方式
4:準確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細后加入10毫克的氧化石墨，研磨60分鐘混勻后加入0.01摩爾硫代乙酰胺，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時即得異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑。
具體實施方式
5:準確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細后加入20毫克的氧化石墨，研磨60分鐘混勻后加入0.01摩爾硫代乙酰胺，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時即得異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑。
具體實施方式
6:準確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細后加入50毫克的氧化石墨，研磨60分鐘混勻后加入0.01摩爾硫代乙酰胺，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時即得異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑。
權(quán)利要求
1.一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑的固相制備，所述的光催化劑為硫化鋅/氧化石墨復(fù)合材料，是一種新的光催化劑，是通過低熱固相化學(xué)法制備得到，其特征是在適量氧化石墨的存在下，將金屬鋅鹽和硫代乙酰胺以1:1摩爾比混合，充分反應(yīng)制得異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑。
全文摘要
一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑的固相制備，所述的光催化劑為硫化鋅/氧化石墨復(fù)合材料，是通過低熱固相化學(xué)法制備得到，屬于納米光催化材料領(lǐng)域。本發(fā)明制備的異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化鋅光催化劑具有優(yōu)異的光催化活性，光照40分鐘時可將甲基橙降解完全，顯示出其在光催化領(lǐng)域潛在的應(yīng)用價值。本發(fā)明的制備方法具有操作簡便、高產(chǎn)率、污染少、節(jié)省能源、合成工藝簡單等特點。
文檔編號B01J27/04GK103143371SQ20131008477
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者賈殿贈, 陳鳳娟, 曹亞麗 申請人:新疆大學(xué)