一种核桃状中空硫化铜半导体材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于化学合成技术领域，具体涉及一种核桃状中空硫化铜半导体材料及制备方法和应用。以废弃金属氧化物脱硫剂在酸性条件下生成的硫化氢为硫源及气泡软模板，以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，经一步水热反应，自组装生长成表面粗糙的核桃状中空结构。还包括一种核桃状中空硫化铜半导体材料的制备方法，所述材料用于光催化降解亚甲基蓝，根据Beer

【技术实现步骤摘要】
一种核桃状中空硫化铜半导体材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于化学合成
，具体涉及一种核桃状中空硫化铜半导体材料及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]H2S主要来源于合成氨、合成甲醇、石油化工、煤化工等行业，是一种有剧毒且易燃易爆的酸性气体，不仅会造成管道设备的严重腐蚀和催化剂中毒，还会造成严重的环境污染，甚至危及人类生存。
[0003]脱除H2S气体的主要方法为使用金属氧化物脱硫剂，在使用过程中，其主要成分金属氧化物逐渐转变为金属硫化物，当其吸附的硫达到穿透硫容时，就会失活成为废弃物。废弃的脱硫剂是有毒有害的化学品，每年产生的废弃金属氧化物脱硫剂数量巨大，堆放占用大量土地并会对环境造成二次污染。目前对于回收利用废弃金属氧化物脱硫剂的研究，主要是用来制备金属盐或再生金属氧化物脱硫剂，这些方法虽然可以回收利用金属元素，但在处理过程中会产生含硫污染物，其中含有的大量硫并未得到有效利用。
[0004]当前，世界各国都在致力于发展清洁能源，比如光能，利用太阳光进行发电蓄能、保护环境、净化水质，其中光催化起着至关重要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核桃状中空硫化铜半导体材料，其特征是：以废弃金属氧化物脱硫剂在酸性条件下生成的硫化氢为硫源及气泡软模板，以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，经一步水热反应，自组装生长成表面粗糙的核桃状中空结构。2.根据权利要求1所述的核桃状中空硫化铜半导体材料，其特征在于：所述材料具有低密度、多孔结构、高比表面积和高渗透性，能够增加受光面积与光催化活性位点，从而增大光吸收效率、增加光生载流子数量并减小光生载流子的扩散距离，显著增强硫化铜的光催化活性。3.一种权利要求1
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2任一项所述的核桃状中空硫化铜半导体材料的制备方法，其特征是：(1)将聚乙烯吡咯烷酮与去离子水混合，搅拌溶解，得到溶液A；(2)将铜源、废弃金属氧化物脱硫剂加入到溶液A中，搅拌均匀，得到悬浮液B；(3)将无机酸加入到悬浮液B中混合，搅拌均匀，得到料浆C；(4)将料浆C转移到聚四氟乙烯内衬水热反应釜内，程序升温进行水热反应，然后冷却至室温，得到硫化铜初级产物；(5)将硫化铜初级产物依次经洗涤、干燥处理，得到核桃状中空硫化铜半导体材料。4.根据权利要求3所述的核桃状中空硫化铜半导体材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述的溶液A为PVP水溶液，浓度优选为0～0.04g/mL；所述的搅拌为磁力搅拌或机械搅拌，转速优选为300～500rpm。5.根据权利要求3所述的核桃状中空硫化铜半导体材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述的铜源为铜的不可溶性氧化物或可溶性铜盐，优选为氧化铜、硫酸铜、醋酸铜；所述的废弃金属氧化物脱硫剂主要由金属硫化物组成，优选为废弃氧化锌脱硫剂；所述的铜源与废弃金属氧化物脱硫剂，添加顺序依次为铜源、废弃金属氧化物脱硫剂；所述的铜源与废弃金属氧化物脱硫剂中，铜和硫的摩尔比优选为(1～2):1；所述的搅拌为磁力搅拌或机械搅拌，转速优选为300～500rpm。6.根据权利要求3所述的核桃状中空硫化铜半导体材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒，崔明杰，逄翠，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：