一种SnS制造技术

本发明专利技术涉及光催化降解技术领域，且公开了一种SnS

【技术实现步骤摘要】
一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料及其制法
本专利技术涉及光催化降解
，具体为一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料及其制法。
技术介绍
水污染成为目前全球最严重的环境污染问题之一，水污染来源主要有未经处理而排放的工业废水、生活污水和农田无水等，污染物主要有无机污染物，如酸、碱、无机盐，包括铜、镉、汞等重金属离子；有机污染物主要有芳香化合物、卤化物、碳水化合物、蛋白质等，有机污染物被微生物分解时会消耗水中的溶解氧，影响水生生物的生殖代谢过程，当水中的溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等有毒气体，使水质进一步恶化，其中含有芳香环的有机染料污染物如亚甲基蓝、橙黄ΙΙ、罗丹明B等毒性很大，在水体环境中很难被生物降解，严重危害了水生生物，污染了水体环境。目前对于有机染料废水处理方法主要有物理絮凝法、化学氧化法、膜分离法、离子交换和吸附法等，其中光催化降解是一种新型高效的水污染处理方法，通过光辐射在光催化剂上，在反应体系中产生的光生电子和空穴，以及活性极强的自由基，再与有机污染物进行的加成、取代等反应，将污染物降解为无毒、低毒的小分子或无机物，光催化剂主要有TiO2半导体材料、CdS、MoS2、SnS2等过渡金属硫化物、BiOBr、BiFeO3等铋基金属催化剂等，其中石墨相氮化碳g-C3N4，化学性质稳定性，制备方法简单，污染较小，具有独特的电子能带结构，具有一定的光化学活性，在光催化分解水产氢和光催化降解污染物等方面具有广泛的研究，但是g-C3N4的比表面积不高，并且光吸收范围较窄，只有在440-475nm可见光波段范围才具有光化学活性，对光能的利用率很低，并且g-C3N4产生的光生电子和空穴很容易复合，大大降低了g-C3N4催化剂的光化学活性和降解效率。(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料及其制法，解决g-C3N4的比表面积不高，光吸收范围较窄的问题，同时解决了g-C3N4的光生电子和空穴很容易复合的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料，包括以下配方原料及组分：蜂窝状Ag掺杂g-C3N4、碳纳米管、四氯化锡、巯基乙酸、十六烷基三甲基溴化铵。优选的，蜂窝状Ag掺杂g-C3N4制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和纳米SiO2，置于超声分散仪中进行超声分散，再加入聚乙烯亚胺加热至80-110℃，匀速搅拌4-6h，将溶液真空干燥除去溶剂，固体产物置于气氛炉中并通入氩气，升温速率为3-8℃/min，在520-560℃下保温煅烧2-4h。(2)将煅烧产物置于蒸馏水溶剂中，加入氰胺和硝酸银，超声分散均匀后，将溶液真空干燥除去溶剂并研磨成细粉，然后置于气氛炉中并通入氩气，升温速率为1-5℃/min，在540-560℃下保温煅烧3-5h，煅烧产物置于氢氟酸溶液中进行刻蚀除去SiO2，制备得到蜂窝状Ag掺杂g-C3N4。优选的，所述步骤(1)中纳米SiO2的平均粒径为≤20nm，纳米SiO2与聚乙烯亚胺的质量比为1:3-4。优选的，所述骤(2)中煅烧产物、氰胺和硝酸银的质量比为0.3-0.6:1:0.008-0.02。优选的，所述超声分散仪包括仪器主体、仪器主体内部左侧固定连接有超声发射器、仪器主体内部右侧固定连接加热圈、仪器主体的内部下方固定连接有搅拌装置，搅拌装置活动连接有搅拌轴，搅拌轴与磁力搅拌扇片固定连接，仪器主体的上方活动连接有盖板、盖板上表面与螺母固定连接，盖板内部与调节杆活动连接，调节杆活动连接螺母，调节杆的一端活动连接有调节阀、调节阀与固定夹活动连接。优选的，所述SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料制备方法包括以下步骤：(1)向反应瓶中加入聚乙烯醇溶剂、碳纳米管、十六烷基三甲基溴化铵、巯基乙酸和四氯化锡，置于超声分散仪中进行超声分散，将溶液转移进高压水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至190-220℃反应10-15h，将溶液冷却至室温，离心分离除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到SnS2空心微球修饰碳纳米管。(2)向反应瓶中加入蒸馏水和SnS2空心微球修饰碳纳米管，超声分散均匀后加入蜂窝状Ag掺杂g-C3N4，搅拌均匀后将溶液倒入高压水热反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至120-160℃，反应15-25h，将溶液真空干燥除去溶剂并研磨成细粉，制备得到SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料。优选的，所述碳纳米管、十六烷基三甲基溴化铵、巯基乙酸和四氯化锡的质量比为0.2-0.6:0.8-1.2:3.5-4:1。优选的，所述SnS2空心微球修饰碳纳米管和蜂窝状Ag掺杂g-C3N4的质量比为0.04-0.1:1。(三)有益的技术效果与现有技术相比，本专利技术具备以下有益的技术效果：该一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料，以聚乙烯亚胺修饰纳米SiO2为致孔剂，硝酸银为银源、通过高温热裂解和氢氟酸刻蚀，制备得到蜂窝状Ag掺杂g-C3N4，具有丰富蜂窝煤状的孔隙结构，大大增加了其比表面积，并且Ag掺杂进入g-C3N4的基体内，降低了g-C3N4分子间的范德华力，减小了g-C3N4的团聚和聚集的现象，从而促进了催化剂与光辐射的充分接触，同时Ag掺杂使g-C3N4的光吸收边发生红移，使g-C3N4在460-580nm的波长范围内也具有良好的光化学活性，增强了光催化剂对光能的响应性和利用率。该一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料，以十六烷基三甲基溴化铵为模板牺牲剂，通过高压热溶剂法，制备得到的纳米SnS2空心微球修饰碳纳米管，粒径更小，比表面积更大，纳米SnS2沉积在Ag掺杂g-C3N4的丰富孔隙结构和巨大的比表面上，两者形成异质结结构复合催化剂，导带性能优异的碳纳米管作为电子受体，在SnS2和Ag掺杂g-C3N4之间形成三维导电网络，促进光生电子的迁移，当光辐射在催化剂上时，SnS2和g-C3N4产生的光生电子从价带跃迁到导带，空穴留在价带，异质结结构和三维导电网络促进g-C3N4导带上的电子向SnS2的导带迁移，SnS2价带的空穴向g-C3N4的价带迁移，从而促进了光生电子和空穴的分离，减少了两者的复合率，从而产生大量的光生电子和空穴，进一步与氧气和水分子反应，生成活性极强的超氧自由基和羟基自由基，与亚甲基蓝和罗丹明B等有机污染物进行氧化还原反应，降解成无毒或低毒的小分子，以氙灯作为光源，经过72h的照射时间，催化剂对罗丹明B的降解效率达到94.9-98.8％，对亚甲基蓝的降解效率达到94.7-97.5％。附图说明图1是仪器主体正面示意图；图2是调节杆调节示意图。1、仪器主体；2、超声发射器；3、加热圈；4、搅拌装置；5、搅拌轴；6、磁力搅拌扇片；7、盖板；8、螺母；9、调节杆；10、调节阀；11、固定夹。具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SnS

【技术特征摘要】
1.一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料，包括以下配方原料及组分，其特征在于：蜂窝状Ag掺杂g-C3N4、碳纳米管、四氯化锡、巯基乙酸、十六烷基三甲基溴化铵。


2.根据权利要求1所述的一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料，其特征在于：所述蜂窝状Ag掺杂g-C3N4制备方法包括以下步骤：
(1)向蒸馏水溶剂中加入纳米SiO2，置于超声分散仪中进行超声分散，再加入聚乙烯亚胺加热至80-110℃，匀速搅拌4-6h，除去溶剂，固体产物置于气氛炉中并通入氩气，升温速率为3-8℃/min，在520-560℃下保温煅烧2-4h；
(2)将煅烧产物置于蒸馏水溶剂中，加入氰胺和硝酸银，超声分散均匀后，除去溶剂并研磨成细粉，然后置于气氛炉中并通入氩气，升温速率为1-5℃/min，在540-560℃下保温煅烧3-5h，煅烧产物置于氢氟酸溶液中进行刻蚀除去SiO2，制备得到蜂窝状Ag掺杂g-C3N4。


3.根据权利要求2所述的一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料，其特征在于：所述步骤(1)中纳米SiO2的平均粒径为≤20nm，纳米SiO2与聚乙烯亚胺的质量比为1:3-4。


4.根据权利要求2所述的一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料，其特征在于：所述骤(2)中煅烧产物、氰胺和硝酸银的质量比为0.3-0.6:1:0.008-0.02。


5.根据权利要求2所述的一种SnS2-g-C3N4异质结光催化降解材料，其特征在于：所述超声分散仪包括仪器主体、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艮，
申请(专利权)人：陈艮，
类型：发明
国别省市：浙江;33