本发明专利技术公开了一种基于CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的光催化分解水产氢催化剂的制备方法，该制备方法包括以CdS纳米花球和ZnIn2S4纳米片为组分，通过简单的水热合成法，合成CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的CdS/ZnIn2S4纳米复合材料本发明专利技术所制备的CdS/ZnIn2S4纳米复合材料可以在可见光激发下有效分解水产氢；并且形貌规整，且制备简单，成本低，适用大面积推广应用。适用大面积推广应用。适用大面积推广应用。
【技术实现步骤摘要】
一种基于CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的光催化分解水产氢催化剂的制备方法
[0001]本专利技术涉及氢能
，尤其涉及一种基于CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的光催化分解水产氢催化剂的制备方法。
技术介绍
[0002]目前，化石能源的大量使用不仅导致人类社会严重的环境污染，而且对人类的生存和生命构成严重威胁。随着能源问题和环境问题的日益严重，急需寻求清洁无污染的能源来代替传统不可再生能源。氢能是一种清洁无污染的燃料，燃烧热值高且只生成水，被认为是理想的清洁可再生能源，因此近年来受到越来越多学者的关注。无限的太阳能可以通过光催化制氢转化为有价值的化学能，而不会产生二次污染。克服光催化制氢效率低的问题仍是一个很大的挑战，半导体的性质直接决定了光催化性能，半导体材料存在可见光吸收范围有限、光生电子
‑
空穴不易分离、稳定性差等不利条件，因此为了解决上述问题需要合理的设计出优异的光催化剂来提高光催化性能。
[0003]近年来过渡金属硫化物硫化铟锌(ZnIn2S4)因其具有2.06～2.85eV的可调控带隙、具有较高的物理化学稳定性、与传统的金属硫化物相比毒性小，同时原料广泛、制备过程相对容易，因此近年来深受越来越多的学者关注。然而纯的ZnIn2S4的光催化性能并不令人满意，主要是由于其光生载流子较易复合，鉴于此需要设计出合理且高效的ZnIn2S4基光催化剂来提高其光催化性能。纯的CdS因其具有合适的能带间隙(2.40eV)和较高的可见光吸收效率，备受人们的关注。然而由于它较易发生光腐蚀、光生电子
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空穴不易分离以及光腐蚀严重重复利用率较差，导致它的光催化分解水析氢的产率并不理想。研究发现，ZnIn2S4通过与具有匹配带隙的半导体耦合形成稳定有效的异质结，可以有效提高其光催化性能和制氢效率。
[0004]基于以上技术背景，为了解决上述纯ZnIn2S4和CdS所存在的问题，本技术专利技术通过简单的水热法将两者复合，合成了CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片(CdS/ZnIn2S4)异质结光催化剂，以获得高效的光催化分解水析氢的性能，相关技术未见报道。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种基于CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的光催化分解水产氢催化剂的制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种基于CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的光催化分解水产氢催化剂的制备方法，包括
[0007](1)ZnIn2S4纳米片的合成：将1.5mmol Zn(CHCOO)
2.
2H2O和3mmol InCl
3.
4H2O加入到250mL离子水中搅拌30min得到混合溶液A，再向混合溶液A中加入过量的硫代乙酰胺，继续搅拌30min，搅拌后在95℃的水中水浴5h，然后在8500rp/min转速下离心，并用去离子水洗涤2次得到粗样品，将粗样品分散至200mL去离子水中并超声30min，待分散后进行离心，然
后在60℃下干燥24h，得到ZnIn2S4样品粉末；
[0008](2)CdS纳米花球的合成：将2mmol Cd(OAc)
2.
2H2O和6mmol硫脲，依次加入到60mL乙二胺中，超声进行混合得到混合溶液B；然后将混合溶液B转移至100mL聚四氟乙烯作内衬的不锈钢高压釜中，在100℃下反应8h，待反应结束后，对反应后的溶液离心洗涤，然后在60℃下干燥10h，得到CdS样品粉末；
[0009](3)CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片复合材料合成：取一定量的步骤(1)中得到的ZnIn2S4样品粉末同2mmol Cd(OAc)2.2H2O和6mmol硫脲分散在60mL乙二胺中，然后转移到100mL聚四氟乙烯作内衬的不锈钢高压釜中，在100℃下反应8h；待反应结束后，对反应后的溶液离心洗涤，然后在60℃下干燥10h，得到CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的CdS/ZnIn2S4纳米复合材料。
[0010]优选的，步骤(3)中加入的ZnIn2S4量的范围为100
‑
300mg。
[0011]本专利技术有益效果：
[0012]1.本专利技术所制备的CdS/ZnIn2S4纳米复合材料可以在可见光激发下有效分解水产氢。
[0013]2.本专利技术所制备的CdS/ZnIn2S4纳米复合材料的形貌规整，且制备简单，成本低，适用大面积推广应用。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0015]图1为本专利技术中具体实施例2制备的CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的CdS/ZnIn2S4纳米复合材料的扫描电镜图；
[0016]图2为本专利技术中具体实施例2制备的CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的CdS/ZnIn2S4纳米复合材料在可见光激发下光催化分解水产氢性能图
具体实施方式
[0017]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0018]本专利技术的优选实施例，一种基于CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的光催化分解水产氢催化剂的制备方法，包括
[0019](1)ZnIn2S4纳米片的合成：将1.5mmol Zn(CHCOO)
2.
2H2O和3mmol InCl
3.
4H2O加入到250mL离子水中搅拌30min得到混合溶液A，再向混合溶液A中加入过量的硫代乙酰胺，继续搅拌30min，搅拌后在95℃的水中水浴5h，然后在8500rp/min转速下离心，并用去离子水洗涤2次得到粗样品，将粗样品分散至200mL去离子水中并超声30min，待分散后进行离心，然后在60℃下干燥24h，得到ZnIn2S4样品粉末；
[0020](2)CdS纳米花球的合成：将2mmol Cd(OAc)
2.
2H2O和6mmol硫脲，依次加入到60mL乙二胺中，超声进行混合得到混合溶液B；然后将混合溶液B转移至100mL聚四氟乙烯作内衬的不锈钢高压釜中，在100℃下反应8h，待反应结束后，对对反应后的溶液离心洗涤，然后在60
℃下干燥10h，得到CdS样品粉末；
[0021](3)CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片复合材料合成：取一定量的步骤(1)中得到的ZnIn2S4样品粉末同2mmol Cd(OAc)2.2H2O和6mmol硫脲分散在60mL乙二胺中，然后转移到100mL聚四氟乙烯作内衬的不锈钢高压釜中，在100℃下反应8h；待反应结束后，对反应后的溶液离心洗涤，然后在60℃下干燥10h，得到CdS本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的光催化分解水产氢催化剂的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以CdS纳米花球和ZnIn2S4纳米片为组分，通过简单的水热合成法，合成CdS纳米花球复合ZnIn2S4纳米片的CdS/ZnIn2S4纳米复合材料，具体包括以下步骤：(1)ZnIn2S4纳米片的合成：将1.5mmol Zn(CHCOO)
2.
2H2O和3mmol InCl
3.
4H2O加入到250mL离子水中搅拌30min得到混合溶液A，再向混合溶液A中加入过量的硫代乙酰胺，继续搅拌30min，搅拌后在95℃的水中水浴5h，然后在8500rp/min转速下离心，并用去离子水洗涤2次得到粗样品，将粗样品分散至200mL去离子水中并超声30min，待分散后进行离心，然后在60℃下干燥24h，得到ZnIn2S4样品粉末；(2)CdS纳米花球的合成：将2mmolCd(OAc)
2.
2H...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈萍华，季孟雪，蒋华麟，徐秋月，叶龙，王帅，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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