[發(fā)明專利]一種硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料及其固相制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510269738.2
• 申請(qǐng)日: 2015-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN104841457A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鳳娟;賈殿贈(zèng);劉岸杰;金學(xué)坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/04
• 分類號(hào): B01J27/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料及其固相制備方法，屬于納米材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)由于具有綠色、節(jié)能、高效和污染物降解徹底等優(yōu)點(diǎn)，已成為污染物處理領(lǐng)域極具發(fā)展前景的技術(shù)。光催化氧化反應(yīng)是光反應(yīng)和催化反應(yīng)的有機(jī)結(jié)合，是在光和催化劑共同作用下的光化學(xué)反應(yīng)，而高效的光催化劑是該技術(shù)的關(guān)鍵所在。特別是近年來，隨著全球性環(huán)境和能源問題的日益突出以及納米制備技術(shù)的飛速發(fā)展，以納米金屬硫化物光催化劑為重點(diǎn)的光催化氧化技術(shù)逐漸成為環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)以及催化科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而，光催化過程中光生電子和空穴的快速?gòu)?fù)合導(dǎo)致光催化活性顯著下降。為此，人們采用多種方法來阻止電子和空穴的復(fù)合，其中，將硫化鋅與氧化物復(fù)合備受關(guān)注。這是由于將兩種或兩種以上的半導(dǎo)體材料復(fù)合在一起，能夠發(fā)揮1+1>2的效果，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體光催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。氧化鋅由于具有優(yōu)良的電子傳輸特性和獨(dú)特的能帶結(jié)構(gòu)，為此將硫化鋅與氧化鋅復(fù)合可有效的阻止光生電子和空穴的復(fù)合，從而提高其光催化活性。

目前，制備硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料的方法較多，如水熱法、氣相沉積法等，然而這些方法涉及到實(shí)驗(yàn)條件苛刻、能耗高等不足，因而需要開發(fā)一種簡(jiǎn)單、高產(chǎn)、環(huán)境友好的合成方法。低熱固相化學(xué)法具有操作簡(jiǎn)單、成本低、產(chǎn)量高和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為合成納米材料的一種有效方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種固相制備硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料的方法，是以醋酸鋅為鋅源采用低熱固相化學(xué)反應(yīng)來制備硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料。該方法所制備材料可有效阻止光生電子和空穴的復(fù)合，從而提高其光催化活性，并實(shí)現(xiàn)了硫化鋅與氧化鋅的復(fù)合。

本發(fā)明公開了一種固相制備硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料的方法。本發(fā)明的方法是將醋酸鋅、硫代乙酰胺和氫氧化鈉一起研磨發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料的低熱固相化學(xué)制備。

本發(fā)明以醋酸鋅為鋅源固相制備硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料的方法操作簡(jiǎn)單、不使用溶劑、高產(chǎn)率、成本低，為硫化物-氧化物異質(zhì)結(jié)納米材料的制備提供了一種新的思路。

附圖說明????

圖1是固相制備硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料的透射電鏡圖。

具體實(shí)施方式????

硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料的固相制備，按以下步驟進(jìn)行：

具體實(shí)施方式1：準(zhǔn)確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細(xì)后加入0.009摩爾硫代乙酰胺，研磨60分鐘后加入0.002摩爾氫氧化鈉，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時(shí)即得硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料。

具體實(shí)施方式2：準(zhǔn)確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細(xì)后加入0.007摩爾硫代乙酰胺，研磨60分鐘后加入0.006摩爾氫氧化鈉，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時(shí)即得硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料。

具體實(shí)施方式3：準(zhǔn)確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細(xì)后加入0.005摩爾硫代乙酰胺，研磨60分鐘后加入0.01摩爾氫氧化鈉，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時(shí)即得硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料。

具體實(shí)施方式4：準(zhǔn)確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細(xì)后加入0.003摩爾硫代乙酰胺，研磨60分鐘后加入0.014摩爾氫氧化鈉，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時(shí)即得硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料。

具體實(shí)施方式5：準(zhǔn)確稱取0.01摩爾的醋酸鋅置于瑪瑙研缽中，將其充分研細(xì)后加入0.001摩爾硫代乙酰胺，研磨60分鐘后加入0.018摩爾氫氧化鈉，再將其充分反應(yīng)60分鐘后并放置以確保固相反應(yīng)完全。用去離子水和無水乙醇將其洗滌、抽濾，并于干燥箱中60度干燥2小時(shí)即得硫化鋅-氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米材料。