贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂及制备方法技术

一种贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂，它是将超薄ZnIn2S4纳米片生长在TiO2纳米纤维表面，再将贵金属纳米粒子组装在超薄ZnIn2S4纳米片的正反表面，从而分级构筑的贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构；其制备方法主要是：将冰醋酸、钛酸丁酯与聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇中，再利用静电纺丝技术制备钛酸丁酯/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维，高温煅烧获得TiO2纳米纤维；将二水乙酸锌、六水硝酸铟、半胱氨酸与氢氧化钠加入去离子水中，再加入上面所制得的TiO2纳米纤维，进行水热反应，制得ZnIn2S4/TiO2异质结构；再将该异质结构放入二氯化锡水溶液中活化，接着转入贵金属盐水溶液中原位还原。本发明专利技术的光催化材料具有优异的光解水制氢性能。

【技术实现步骤摘要】
贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂及制备方法
本专利技术涉及一种光催化剂及制备方法。
技术介绍
：随着煤炭、石油等化石燃料的逐渐枯竭，能源短缺问题日益加剧，现已成为困扰人类生存的世界性难题。半导体光催化技术的诞生不仅为环境治理提供了一种绿色方法，同时也为太阳能与燃料能源转换开辟了一条充满希望的崭新途径。以半导体纳米材料为光催化剂可以将低密度的太阳能有效地转化为高密度的化学能。例如，通过光解水反应可以获得目前最为理想的能源之一—氢能，其燃烧时不仅可以释放巨大能量，而且生成的产物是零污染的水。这一方面降低了环境污染，另一方面又将太阳能有效的转化成为了燃料能源。在众多传统半导体光催化材料中，TiO2以其活性高、稳定性好、无毒等优点而被广泛关注。然而，该光催化材料依然存在两个致命的缺点：(1)带隙较宽(约3.2eV)，使其光吸收的阈值波长小于400nm，因此只能利用占太阳光能量4％左右的紫外光；(2)其光生载流子复合较快，大大限制了其量子产率。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种光催化效率高的贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂及制备方法。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂，其特征在于：它是将厚度为6～9nm的超薄ZnIn2S4纳米片生长在直径为200～300nm、长度为10～20μm的TiO2纳米纤维表面，再将尺寸为10～15nm的贵金属纳米粒子组装在超薄ZnIn2S4纳米片的正反表面，从而分级构筑的贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂，其特征在于：它是将厚度为6～9nm的超薄ZnIn2S4纳米片生长在直径为200～300nm、长度为10～20μm的TiO2纳米纤维表面，再将尺寸为10～15nm的贵金属纳米粒子组装在超薄ZnIn2S4纳米片的正反表面，分级构筑成贵金属Au或Ag/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂。2.权利要求1的贵金属/ZnIn2S4/TiO2纳米异质结构光催化剂的制备方法，其特征在于：1)TiO2纳米纤维的制备：首先，将冰醋酸与钛酸丁酯加入无水乙醇中，三者的体积比为1～2.5：1～2.5：3～6，然后将高分子聚乙烯吡咯烷酮按照其与钛酸丁酯质量比为0.15～0.3:1溶于上述溶液中配制成钛酸丁酯/聚乙烯吡咯烷酮的前驱体溶液，接着，利用静电纺丝技术制备钛酸丁酯/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维，最后，于马弗炉中以2～4℃/min的速率升至500℃高温煅烧钛酸丁酯/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维0.5～2小时，从而获得TiO2纳米纤维；2)将ZnIn2S4纳米片竖直生长在TiO2纳米纤维表面：将二水乙酸锌、六水硝酸铟、半胱氨酸与氢氧化钠按1:2:4～10:0.2～0.5摩尔比加入去离子水中，磁力搅拌10～30min，然后，向该溶液中加入步骤1)中所制得的TiO2纳米纤维使其与二水乙酸锌的摩尔比为1～5:1，继续磁力搅拌10～30min，接着，将该混合溶液置于反应釜中，密封，再将密封的反应釜置于电烘箱中进行水热反应，水热温度为180～200℃，时间为12～30小时，反应结束后反应釜自然冷却至室温，开釜，取出自然沉淀的块状产物，分别用去离子水和乙醇洗涤，最后将该产物于60℃下真空干燥8...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振翼，董斌，刘奎朝，苑青，
申请(专利权)人：大连民族学院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21