The invention belongs to the field of preparation and environmental treatment of inorganic nanocomposite materials, and specifically discloses a preparation method of binary 2D/2D CdIn2S4/BiOCl nanocomposite photocatalyst with visible light activity. Using BiOCl nanosheets as precursors, cadmium nitrate tetrahydrate, indium nitrate hydrate and thioacetamide as raw materials, BiOCl nanosheets with different proportions of CdIn2S4 nanosheets were prepared by a simple one-step hydrothermal method. The prepared 2D/2D CdIn2S4/BiOCl nanocomposite photocatalyst with unique structure can be applied to visible light degradation of dye methyl orange, and has the advantages of environmental protection of raw materials, simple method, mild hybridization reaction conditions, short cycle and low cost. CdIn2S4/BiOCl Nano-Photocatalyst is a new type of composite visible light photocatalyst. Because of its unique surface heterogeneous structure, it shows excellent photocatalytic degradation activity and has an important application prospect in the treatment of dye wastewater.
【技术实现步骤摘要】
一种二元2D/2DCdIn2S4/BiOCl纳米复合光催化剂的制备方法及应用
本专利技术属于光催化纳米复合材料的制备及环境水污染治理领域的应用,涉及一种二元2D/2DCdIn2S4/BiOCl纳米复合光催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
随着城市化和工业化的不断发展,环境污染问题日益突出,尤其是有机污染物(如甲基橙等)对水体的影响,严重影响了人类的健康和生活环境,成为我们不可忽略的问题。所以如何除去这类污染物变得重中之重。光催化降解由于其自身高效的性能、绿色环保、经济可行这些优势被广泛的应用于环境污染治理方面。但是,由于大部分光催化剂的禁带较宽,仅对紫外光有光响应,光生电子,空穴复合较快等缺点限制了其进一步的应用,因此开发具有可见光响应的高效光催化剂具有十分重要的意义。最近,三元硫化物I-III-VI的半导体材料,因其有着优异的催化性能,光学性能,化学稳定性,而引起了大家的广泛关注。其中代表性物质三元半导体金属硫化物CdIn2S4是一类具有独特光电性能和催化性能的新型半导体光催化材料,其禁带宽度较窄,在可见光区域具有较强的吸收能力,但是其光催化量子转化效率较低,限制了它的广泛应用。因此研发新型的CdIn2S4复合材料增强其电子传输速率和降低光生电子和空穴的复合速率,是我们研究的重点方向。新型光催化剂BiOCl因为其无毒,制备成本低,化学性能稳定等优点,广泛应用于医药,颜料、热催化、清洁能源等领域。其[Bi2O2]和双层Cl原子层交替排列形成的片层状结构可以提供更大的比表面积且暴露更多的活性基,有利于电子-空穴对分离和有效转移。但由于其带隙较宽,仅对紫外光有 ...
【技术保护点】
1.一种二元2D/2D CdIn2S4/BiOCl复合纳米片光催化剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)量取一定量无水乙醇/水混合溶液,放入到加有转子的烧杯中,加入BiOCl纳米片,超声3‑20min,搅拌10‑40min,得到BiOCl纳米片的无水乙醇/水的悬浮液;(2)分别称取Cd(NO3)3·4H2O,In(NO3)3·4.5H2O和硫代乙酰胺TAA加入到步骤(1)所得的BiOCl悬浮液中,搅拌15‑60min,超声5‑30min,得到混合溶液,随后将所制得溶液移至到干燥的聚四氟乙烯反应釜中,进行恒温反应,反应结束后,冷却至室温,将所得产物离心并用去离子水和无水乙醇洗涤数次,再放入干燥箱中干燥,得到二元2D/2D CdIn2S4/BiOCl复合光催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种二元2D/2DCdIn2S4/BiOCl复合纳米片光催化剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)量取一定量无水乙醇/水混合溶液,放入到加有转子的烧杯中,加入BiOCl纳米片,超声3-20min,搅拌10-40min,得到BiOCl纳米片的无水乙醇/水的悬浮液;(2)分别称取Cd(NO3)3·4H2O,In(NO3)3·4.5H2O和硫代乙酰胺TAA加入到步骤(1)所得的BiOCl悬浮液中,搅拌15-60min,超声5-30min,得到混合溶液,随后将所制得溶液移至到干燥的聚四氟乙烯反应釜中,进行恒温反应,反应结束后,冷却至室温,将所得产物离心并用去离子水和无水乙醇洗涤数次,再放入干燥箱中干燥,得到二元2D/2DCdIn2S4/BiOCl复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的二元2D/2DCdIn2S4/BiOCl复合纳米片光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,BiOCl纳米片和无水乙醇/水混合溶液的用量比为0.0019-0.3076g:15-35mL,其中,无水乙醇和去离子水的体积比...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖艳,王丹,蒋银花,彭志远,杨心砚,张申,倪良,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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