System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂及其制备方法和应用技术_技高网

一种硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:41384950 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 19:06
本发明专利技术公开了一种硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂及其制备方法,该光催化剂包括硫化铟锌纳米片,硫化铟锌纳米片负载于凹凸棒石表面,所述凹凸棒石的质量为硫化铟质量的20%‑60%。本发明专利技术以天然凹凸棒石、氯化锌、七水合氯化铟和硫代乙酰胺为原料,在水和分散剂的作用下,通过油浴加热使硫化铟锌纳米片原位生长在凹凸棒石上。本发明专利技术的ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;/ATP复合材料比表面积大,具有更多的催化活性位点,有效地提高了可见光响应能力,促进了光生电子和空穴的分离,增强了单一硫化铟锌光催化剂的性能,对光催化还原六价铬效果优异。光照80分钟后,对K<subgt;2</subgt;Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;的去除率为94%,还原速率为0.0378min<supgt;‑1</supgt;。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光催化剂、其制备方法及应用,尤其涉及一种硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、六价铬是一类具有剧毒性和致癌性的重金属污染物,严重威胁着生态系统和人类健康。在这一背景下,人们开发了多种去除废水中六价铬的方法和技术,其中光催化还原法是一种高效、绿色、有前景的处理六价铬的方法,可将六价铬转化为五毒无害的低价铬,受到广泛关注。

2、硫化铟锌(znin2s4)作为一种典型的可见光响应型光催化剂,带隙可调(2.06-2.85ev),且具有独特的二维片状结构,受到了越来越多的关注,在析氢、有机合成以及污染物去除等领域得到了广泛的应用。

3、然而,硫化铟锌易团聚、光生电子-空穴对易复合等问题限制其进一步应用。


技术实现思路

1、专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种可促进硫化铟锌的光生电子和空穴分离、增强光催化效果的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂;

2、本专利技术的第二个目的是提供上述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法;

3、本专利技术的第三个目的是提供上述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的应用。

4、技术方案:本专利技术所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂,硫化铟锌纳米片负载于凹凸棒石的表面,凹凸棒石与硫化铟的质量比为20%-60%。

5、上述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,将凹凸棒石在水中超声分散,调节溶液ph值至酸性,加入分散剂,然后加入锌盐、铟盐、硫化剂,混合均匀后,在油浴锅中加热,将产物离心、洗涤、烘干,获得所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂。

6、其中,所述凹凸棒石的添加量为硫化铟锌理论产量的20~60%,以保证硫化铟锌和凹凸棒石能够充分接触。

7、其中,所述锌盐、铟盐和硫化剂的摩尔比为1:2:4-1:2:8,以保证锌源、铟源充分反应生成硫化铟锌。

8、其中,所述分散凹凸棒石的水的ph值大于1且小于4,优选为2-3,更优选为2.5;以保证六价铬的快速还原。

9、其中,所述分散剂与水的体积比为0~2/3:1,不包含0;以保证生成硫化铟锌/凹凸棒石复合催化剂的催化活性。

10、其中,所述分散剂为丙三醇。

11、其中,所述锌盐为氯化锌,所述铟盐为四水合氯化铟,所述硫化剂为硫代乙酰胺。

12、其中,所述油浴加热的温度为60~100℃,时间为1-4h,原料充分反应形成硫化铟锌纳米片。

13、上述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂在光催化还原六价铬中的应用。

14、专利技术原理:硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂是在凹凸棒石表面负载的硫化铟锌纳米片,可促进硫化铟锌纳米片更好地分散,促进硫化铟锌的光生电子和空穴分离。光生电子可直接将六价铬还原成为三价铬,也可先与氧气反应生成超氧离子自由基再进一步与六价铬反应生成三价铬。

15、有益效果:本专利技术与现有技术相比,取得如下显著效果:本专利技术的znin2s4/atp复合材料比表面积大,具有更多的催化活性位点,有效地提高了可见光响应能力,促进了光生电子和空穴的分离,增强了单一硫化铟锌光催化剂的性能,对光催化还原六价铬效果优异。光照80分钟后,对k2cr2o7的去除率为94%,还原速率为0.0378min-1。本专利技术以天然凹凸棒石、氯化锌、七水合氯化铟和硫代乙酰胺为原料,在水和分散剂的作用下,通过油浴加热使硫化铟锌纳米片原位生长在凹凸棒石上,促进了硫化铟锌纳米片的分散,促进了电子转移,增强了光催化还原六价铬的效果。

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【技术保护点】

1.一种硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂,其特征在于,包括硫化铟锌纳米片,所述硫化铟锌纳米片负载于凹凸棒石表面,所述凹凸棒石的质量为硫化铟质量的20%-60%。

2.一种权利要求1所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,将凹凸棒石在水中超声分散,调节溶液pH值至酸性,加入分散剂,然后加入锌盐、铟盐、硫化剂,混合均匀后,在油浴锅中加热,将产物离心、洗涤、烘干,得到所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂。

3.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述凹凸棒石的添加量为硫化铟锌理论产量的20~60%。

4.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述锌盐、铟盐和硫化剂的摩尔比为1:2:4-1:2:8。

5.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述油浴加热的温度为60~100℃,时间为1-4h。

6.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述pH值大于1且小于4。>

7.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述分散剂与水的体积比为0~2/3:1,不包含0。

8.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述分散剂为丙三醇。

9.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述锌盐为氯化锌,所述铟盐为四水合氯化铟,所述硫化剂为硫代乙酰胺。

10.一种权利要求1所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂在光催化还原六价铬中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂,其特征在于,包括硫化铟锌纳米片,所述硫化铟锌纳米片负载于凹凸棒石表面,所述凹凸棒石的质量为硫化铟质量的20%-60%。

2.一种权利要求1所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,将凹凸棒石在水中超声分散,调节溶液ph值至酸性,加入分散剂,然后加入锌盐、铟盐、硫化剂,混合均匀后,在油浴锅中加热,将产物离心、洗涤、烘干,得到所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂。

3.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述凹凸棒石的添加量为硫化铟锌理论产量的20~60%。

4.根据权利要求2所述的硫化铟锌/凹凸棒石复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述锌盐、铟盐和硫化剂的摩尔比为1:2:4-1:2:8。

5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪园园马占林贾仕骏管航敏胡颖飞王昕戴泽华
申请(专利权)人:金陵科技学院
类型:发明
国别省市:

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