一种可见光响应Sm制造技术

本发明专利技术公开了一种可见光响应Sm

【技术实现步骤摘要】
一种可见光响应Sm10.67S16光催化剂及其制备方法
本专利技术涉及半导体光催化剂，具体涉及一种可见光响应Sm10.67S16光催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着经济的发展和社会的不断进步，人类的生产活动越来越频繁，但随之也带来了一系列社会问题，其中水污染问题尤为严重。第四届世界“水”论坛提供的联合国世界水资源评估报告显示，全世界每天约有数百万吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8升淡水；所有流经亚洲城市的河流均被污染。由于受污染的水体中常含有石油类、有机物、挥发酚、氨氮等难降解，具有生物积累性和致癌、至畸、致突变作用，严重影响人类身体健康，而常规的污水处理方法难以去除这些微量污染物，特别是难以去除有机物。为了更好的解决水体污染的问题，光催化技术应运而生。半导体光催化技术具有以下优点：在特定的光照下可以直接发生反应，能够有效破坏许多结构稳定的生物难降解有机污染物，使它们降解为二氧化碳和水等，降解彻底，无二次污染，能耗低，操作简便等等。近年来科学家们研究用于降解有机污水的光催化剂主要有TiO2、ZnO、Cu2O、BiOI、ZnS、CdS及它们各自的复合物等。但在实际应用过程中，由于这些催化剂自身结构和合成工艺的影响，其仅能在紫外光和部分可见光作用下发挥作用。因而寻找新型、高效可见光响应的光催化剂依然是研究热点之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用可见光范围广、降解效率高的可见光响应Sm10.67S16光催化剂，以及其制备方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种可见光响应Sm10.67S16光催化剂的制备方法，具体步骤包括：步骤1)、取0.1～0.3mmol六水合氯化钐溶于30ml去离子水中形成溶液A；步骤2)、向溶液A中逐滴加入2.5～7.5ml氨水，得到含沉淀物的混合溶液B；步骤3)、对混合溶液B进行抽滤并将抽滤样品烘干，得到前驱物C；步骤4)、取1～3g前驱物C置于小坩埚中，再将小坩埚和1.5～4.5g硫代乙酰胺置于大坩埚中，并放入管式炉内；步骤5)、控制管式炉在真空状态下以2.5～7.5℃/min的升温速率自室温升温至750～850℃，再通入惰性气体随炉冷却至室温，得到可见光响应Sm10.67S16光催化剂。进一步的，所述步骤1)中将六水合氯化钐溶于去离子水时进行搅拌0.5h。进一步的，所述步骤2)中得到混合溶液B后对混合溶液B进行搅拌3h。进一步的，所述步骤3)中对抽滤样品烘干前分别用去离子水、无水乙醇洗涤抽滤样品。进一步的，所述步骤3)中烘干时间为4h。进一步的，所述步骤5)中升温至750～850℃后保温1h。进一步的，所述步骤5)中惰性气体为氩气。根据上述制备方法制备所得的可见光响应Sm10.67S16光催化剂。相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的制备方法流程简单、易操作，制备成本低。根据本专利技术制备方法所制备的可见光响应Sm10.67S16光催化剂禁带宽度窄，光吸收响应范围宽，不仅能够吸收紫外光和波长小于550nm的可见光，还能吸收波长大于等于550nm的可见光，能够在更宽范围的可见光条件下发挥作用，且其光催化性能好，对水体污染物的降解效率高。附图说明图1为本专利技术实施例2所制备的可见光响应Sm10.67S16光催化剂的XRD图谱；图2为本专利技术实施例2所制备的可见光响应Sm10.67S16光催化剂的UV-vis吸收图谱和禁带宽度模型图；图3为本专利技术实施例2所制备的可见光响应Sm10.67S16光催化剂对甲基橙染料的降解效率图；图4为本专利技术实施例2所制备的可见光响应Sm10.67S16光催化剂对甲基橙染料的降解图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述。实施例1步骤1)、将0.2mmol的六水合氯化钐(SmCl3·6H2O)溶于30ml去离子水中，持续搅拌0.5h形成溶液A；步骤2)、在持续搅拌状态下向A溶液中逐滴加入5ml氨水(NH3·H2O)得到含有白色沉淀物的混合溶液B，继续搅拌3h使反应更充分；步骤3)、对混合溶液B进行抽滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤抽滤产物3次，将所得样品置于烘箱中干燥4h得到前驱物C，即Sm2O3；步骤4)、称取2g前驱物C置于一个小坩埚中，将该小坩埚和3g硫代乙酰胺(CH3CSNH2)同时置于一个大坩埚中，并将大坩埚放入管式炉中；步骤5)、在真空状态下控制管式炉以5℃/min的升温速率自室温进行升温，升温至750℃后保温1h，随后通入氩气随炉冷却至室温，所得产物即为SmxS1.5x材料，即可见光响应Sm10.67S16光催化剂。实施例2步骤1)、将0.1mmol的六水合氯化钐(SmCl3·6H2O)溶于30ml去离子水中，持续搅拌0.5h形成溶液A；步骤2)、在持续搅拌状态下向A溶液中逐滴加入2.5ml氨水(NH3·H2O)得到含有白色沉淀物的混合溶液B，继续搅拌3h使反应更充分；步骤3)、对混合溶液B进行抽滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤抽滤产物3次，将所得样品置于烘箱中干燥4h得到前驱物C，即Sm2O3；步骤4)、称取1g前驱物C置于一个小坩埚中，将该小坩埚和1.5g硫代乙酰胺(CH3CSNH2)同时置于一个大坩埚中，并将大坩埚放入管式炉中；步骤5)、在真空状态下控制管式炉以2.5℃/min的升温速率进行升温，自室温升温至800℃后保温1h，随后通入氩气随炉冷却至室温，所得产物即为SmxS1.5x材料，即可见光响应Sm10.67S16光催化剂。图1为本实施例制备的可见光响应Sm10.67S16光催化剂的XRD图谱，从图中可以看出图像无杂峰，制备的样品纯度高，且所有吸收峰均与JCPDSNo.65-3840标准卡片相对应，证明本专利技术方法成功合成了Sm10.67S16材料；图2为本实施例制备的可见光响应Sm10.67S16光催化剂的UV-vis吸收图谱和禁带宽度模型图，由图可以看出Sm10.67S16的禁带宽度为2.101eV，禁带宽度窄，不仅能够吸收紫外光和波长小于550nm的可见光，还能吸收部分波长大于等于550nm的可见光，具有良好的光催化剂性能。图3为本实施例对可见光响应Sm10.67S16光催化剂对甲基橙染料的降解效率图，图4为本实施例的降解图，可以看出，本实施例所制备的可见光响应Sm10.67S16光催化剂具有较高的催化活性，光照条件下40min对甲基橙染料的降解率可达98.5％。实施例3步骤1)、将0.3mmol的六水合氯化钐(SmCl3·6H2O)溶于30ml去离子水中，持续搅拌0.5h形成溶液A；步骤2)、在持续搅拌状态下向A溶液中逐滴加入7.5ml氨水(NH3·H2O)得到含有白色沉淀物的混合溶液B，继续搅拌3h使反应更充分；步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可见光响应Sm

【技术特征摘要】
1.一种可见光响应Sm10.67S16光催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
步骤1)、取0.1～0.3mmol六水合氯化钐溶于30ml去离子水中形成溶液A；
步骤2)、向溶液A中逐滴加入2.5～7.5ml氨水，得到含沉淀物的混合溶液B；
步骤3)、对混合溶液B进行抽滤并将抽滤样品烘干，得到前驱物C；
步骤4)、取1～3g前驱物C置于小坩埚中，再将小坩埚和1.5～4.5g硫代乙酰胺置于大坩埚中，并放入管式炉内；
步骤5)、控制管式炉在真空状态下以2.5～7.5℃/min的升温速率自室温升温至750～850℃，再通入惰性气体随炉冷却至室温，得到可见光响应Sm10.67S16光催化剂。


2.根据权利要求1所述的可见光响应Sm10.67S16光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中将六水合氯化钐溶于去离子水时进行搅拌0.5h。


3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷立雄，白培杰，张浩繁，张浩，霍京浩，黄剑锋，孔新刚，李慧敏，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61