一种异质结复合材料及其制备方法和应用技术

本申请提供了一种异质结复合材料及其制备方法和应用，其中，制备方法包括：将Bi2Fe4O9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液；将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物；对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，所述异质结复合材料为ZnIn2S4/Bi2Fe4O9。本申请通过简单的制备方法制备出的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9异质结复合材料为S型异质结构，该ZnIn2S4/Bi2Fe4O9中的颗粒状Bi2Fe4O9附着于片状ZnIn2S4的表面，能够在可见光照射下高效地降解污染物与同步产氢，且具有稳定性好的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结复合材料及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及材料
，特别是涉及一种异质结复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，能源危机和环境污染问题受到越来越多的关注。开发清洁能源刻不容缓。同时，作为最重要的药物化合物之一，抗生素已被广泛用于人类和兽医的医疗实践中。然而，大多数抗生素的自然降解很难实现，导致其在生态环境中普遍存在，严重威胁到人类和动物的健康。
[0003]利用光催化技术将太阳能转化为氢能是解决不可再生能源的理想途径。然而，单相光催化剂的光催化效率仍然不理想，主要是由于光诱导电荷的分离和迁移动力学缓慢。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本申请提出了一种异质结复合材料及其制备方法和应用，以便通过本申请提供的异质结复合材料克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0006]本申请提出了一种异质结复合材料的制备方法，包括：
[0007]将Bi2Fe4O9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液；
[0008]将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物；
[0009]对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，所述异质结复合材料为ZnIn2S4/Bi2Fe4O9。
[0010]可选地，在所述将Bi2Fe4O9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液之前，所述方法还包括：
[0011]将硝酸铋和硝酸铁以1:2的摩尔比溶于水，得到第一溶液；
[0012]在所述第一溶液中加入适量硝酸，得到第二溶液；
[0013]在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物；
[0014]对所述第一反应产物进行洗涤、干燥，得到Bi2Fe4O9。
[0015]可选地，所述在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物，包括：
[0016]以预设转速对所述第二溶液搅拌预设时长后，在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，放入反应釜中进行水热反应，得到第一反应产物；其中，所述硝酸和所述氢氧化钾的物质的量浓度比为1：1，其中，所述预设转速为400
‑
800r/min；所述预设时长为15min
‑
40min。
[0017]可选地，所述在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反
应，得到第一反应产物，包括：
[0018]在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，得到第三溶液；
[0019]将所述第三溶液放入反应釜中进行温度为150
‑
180℃、时间为18
‑
24h的水热反应，得到第一反应产物。
[0020]可选地，所述Bi2Fe4O9、氯化锌、氯化铟、硫脲以及葡萄糖的物质的量之比为1：1：2：4：(0.1
‑
0.5)。
[0021]可选地，所述将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物，包括：
[0022]将所述初始溶液放入反应釜中进行温度为150
‑
180℃、时间为8
‑
12h的水热反应，得到水热反应产物。
[0023]可选地，所述对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，包括：
[0024]用去离子水对所述水热反应产物进行洗涤后，进行温度为60～80℃、时间为12
‑
14h的真空干燥处理，得到异质结复合材料。
[0025]本申请提出了一种异质结复合材料，该异质结复合材料采用上述技术方案任意一项所述的异质结复合材料的制备方法制备得到。
[0026]本申请提出了一种异质结复合材料，包括颗粒状Bi2Fe4O9和片状ZnIn2S4，所述颗粒状Bi2Fe4O9附着于片状ZnIn2S4的表面。
[0027]本专利技术还提供了上述技术方案任意一项所述的异质结复合材料在光催化降解废水中的有机物和/或产氢中的应用。
[0028]本申请提供了一种异质结复合材料的制备方法，通过将Bi2Fe4O9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液；将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物；对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，所述异质结复合材料为ZnIn2S4/Bi2Fe4O9，是一种用于光催化降解污染物与同步产氢的异质结复合材料。本申请通过简单的制备方法制备出的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9异质结复合材料为S型异质结构，该ZnIn2S4/Bi2Fe4O9中的颗粒状Bi2Fe4O9附着于片状ZnIn2S4的表面，能够在可见光照射下高效地降解污染物与同步产氢，且具有稳定性好的特点。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请实施例的一种异质结复合材料的制备方法的步骤流程图；
[0031]图2为本申请实施例中的异质结复合材料的扫描电镜图像；
[0032]图3为本申请一示例制备得到的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9、Bi2Fe4O9、ZnIn2S4的紫外漫反射光谱图；
[0033]图4为本申请一示例制备得到的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9磁性能曲线图；
[0034]图5为本申请一示例制备得到的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9、Bi2Fe4O9、ZnIn2S4的傅里叶漫反
射红外光谱图；
[0035]图6为本申请一示例制备得到的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9、Bi2Fe4O9、ZnIn2S4的可见光催化降解四环素的性能对比图；
[0036]图7为本申请一示例制备得到的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9可见光催化降解四环素的重复利用性实验图；
[0037]图8为本申请一示例制备得到的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9、Bi2Fe4O9、ZnIn2S4的可见光催化分解水产氢的性能对比图；
[0038]图9为本申请一示例制备得到的ZnIn2S4/Bi2Fe4O9可见光催化分解水产氢的重复利用性实验图。
具体实施方式
[0039]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将Bi2Fe4O9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液；将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物；对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，所述异质结复合材料为ZnIn2S4/Bi2Fe4O9。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将Bi2Fe4O9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液之前，所述方法还包括：将硝酸铋和硝酸铁以1:2的摩尔比溶于水，得到第一溶液；在所述第一溶液中加入适量硝酸，得到第二溶液；在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物；对所述第一反应产物进行洗涤、干燥，得到Bi2Fe4O9。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物，包括：以预设转速对所述第二溶液搅拌预设时长后，在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，放入反应釜中进行水热反应，得到第一反应产物；其中，所述硝酸和所述氢氧化钾的物质的量浓度比为1：1，其中，所述预设转速为400
‑
800r/min；所述预设时长为15min
‑
40min。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物，包括：在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：段旭，艾伟，宋海东，薛丹，祁学玲，
申请(专利权)人：中国市政工程西北设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：