[發明專利]一種Sn1-0.5xCuxS2納米花及其制備和應用

有效

• 申請號: 201610045111.3
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105709780B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 潘軍;馬永進;陳熹;譚鵬飛;吳函朔
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J20/02;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/30
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

本發明涉及一種Sn_1?0.5xCu_xS₂納米花及其制備和應用；屬于特種納米材料設計制備技術領域。本發明所述納米花的化學式為Sn_1?0.5xCu_xS₂，其中x的取值為0.01?0.25。所述納米花由Sn_1?0.5xCu_xS₂納米片通過相互鑲嵌或貫穿組成。其直徑為1?5μm、比表面積為63?83㎡/g。其制備方法為：按設計的組分配取Sn源、Cu源和S源后，將配取的Sn源、Cu源和S源加入溶劑中混合均勻，得到混合溶液，再將混合溶液置于反應釜中，于160?200℃反應，得到Sn_1?0.5xCu_xS₂納米花。本發明所設計Sn_1?0.5xCu_xS₂納米花可用于催化分解有機物。本發明組份設計合理，制備工藝簡單，所得產品性能優良、穩定，便于大規模的工業化應用。

技術領域

本發明涉及一種Sn_1-0.5xCu_xS₂納米花及其制備和應用；屬于特種納米材料設計制備技術領域。

背景技術

隨著經濟的飛速增長，能源短缺和環境污染成為困擾人類的兩大問題。不解決能源短缺，人類的發展進步將受到阻礙；不解決環境污染，人類的生存將岌岌可危。因此，世界各國投入了巨大的人力、物力，希望改變這種困境。太陽能是目前所知儲量豐富的能源之一，半導體光催化材料可以將太陽能轉化為化學能和降解有機或重金屬污染物，半導體光催化材料得到了廣泛研究。

在光催化降解方面，二氧化鈦是被廣泛研究的半導體光催化材料之一，歸因于其具有許多優良的性質，包括價廉，低毒，高的化學和光學穩定性，但由于其能帶隙較寬(銳鈦礦： 3.2eV；金紅石：3.0eV)，只能吸收紫外光，限制了其實際應用。因此，基于應用和經濟的目的，需要尋找能夠有效利用太陽能可見光催化劑。具有窄帶隙的金屬硫化物是較好的選擇，在硫化物中CdS研究較多，但鎘化合物具有致癌風險，限制了其實際應用。SnS₂廉價無毒，并且SnS₂具有2.1ev左右的禁帶寬度，光響應范圍大，幾乎可以利用全部可見光。

SnS₂納米材料的制備方法有許多，如張亞飛等人(103373742A)水熱制備的SnS₂納米材料；張永才(103623845A)等人制備的SnS₂/CuS復合催化劑在降解含六價鉻離子的廢水。但上述方法要么存在制備工藝復雜、要么存在所制備成品的性能不佳等問題。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足之處，首次合成了固溶Sn_1-0.5xCu_xS₂納米花并同時提供該 Sn_1-0.5xCu_xS₂納米花的制備方法和應用。

本發明一種Sn1-0.5xCuxS2納米花，所述納米花的化學式為Sn_1-0.5xCu_xS₂，其中x的取值為0.001-0.3、優選為0.01-0.25、優選為0.01-0.22。

本發明一種Sn_1-0.5xCu_xS₂納米花，所述納米花由Sn_1-0.5xCu_xS₂納米片通過相互鑲嵌和/或貫穿組成。

本發明一種Sn_1-0.5xCu_xS₂納米花，所述納米花的直徑為1-5μm、優選為1-3μm，比表面積為63-83㎡/g、優選為68-78㎡/g、進一步優選為73.45㎡/g。