[發明專利]一種In2S3/Zn2GeO4復合可見光催化劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201710135536.8
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106824227A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 閆濤;吳廷廷;崔一哲;蔣冠宇;張倫文;孫蒙;閆良國;杜斌
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;C02F1/30;C02F101/38
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技術領域

本發明屬于環境污染治理技術領域，具體涉及一種In₂S₃/Zn₂GeO₄復合可見光催化劑的制備方法及其應用。

背景技術

隨著洗化行業及醫療的迅猛發展，個人護理品及藥物在環境中的污染和殘留正引起廣泛的關注。日常生活中，消耗大量的洗化用品和藥物使得對乙酰氨基酚持續進入環境，導致其在環境中的殘留濃度呈上升趨勢，并逐漸顯現出對動植物以及微生物的生態毒性，尤其對水環境產生極大的危害。目前對環境中對乙酰氨基苯酚的去除方法研究已成為熱點。

光催化技術是近年發展起來的一項以環境污染治理為應用背景的高新技術。現如今，光催化技術的應用領域已經滲入到人類生活的方方面面，包括抗菌、大氣凈化、水處理等。大量研究表明，光催化能有效的降解鹵化物、染料、農藥、酚類等有機物。光催化技術催化活性和穩定性高，環境友好，價格便宜，在環境污染控制領域大有作為。

發明內容

本發明的目的在于針對技術背景中存在的問題，提供一種In₂S₃/Zn₂GeO₄復合可見光催化劑的制備方法及其應用。通過水熱法制備了In₂S₃/Zn₂GeO₄復合可見光催化劑材料，將電子-空穴分離效率高的寬禁帶半導體與寬光譜吸收的窄禁帶半導體進行復合，解決現有技術中光催化劑光響應范圍窄、電子-空穴分離效率較低的問題。通過對乙酰氨基酚的降解考察了催化劑的催化活性。該制備方法簡單易行、合成條件較溫和，具有一定的普適性。

本發明的技術方案如下：

（1）Zn₂GeO₄制備Zn₂GeO₄納米帶，磁力攪拌下，將0.05 ~ 0.2 g CTAB、0.26 ~ 1.04 g GeO₂和0.55 ~ 2.2 g Zn(CH₃COO)₂?2H₂O加入到30 mL去離子水中，超聲分散均勻，用3 mM的NaOH溶液調節其pH為8，得到白色懸濁液；將上述白色懸濁液轉移到50 mL高壓反應釜中，置于烘箱中，于180 ~ 220 °C下反應18 ~ 24 h；待反應完畢高壓反應釜逐漸冷卻到室溫后，取出樣品，用無水乙醇和去離子水分別洗滌3次，將產物置于60 °C烘箱中干燥；

（2）In₂S₃/Zn₂GeO₄復合可見光催化劑的制備

采用水熱法制備In₂S₃/Zn₂GeO₄復合可見光催化劑，控制In₂S₃與Zn₂GeO₄納米帶一定的質量比條件下，將一定質量的Zn₂GeO₄納米帶溶于6 mL 0.1 M的InCl₃溶液中，超聲分散20分鐘得到懸濁液A；在磁力攪拌下將8 mL 0.15 M的Na₂S逐滴加入到上述懸濁液A中，將所得混合液轉移到25 mL高壓反應釜中，于160 ~ 200 °C下反應14 ~ 18 h；待高壓反應釜逐漸冷卻到室溫后，取出產物，用乙醇和去離子水分別洗滌3次，將產物置于鼓風干燥箱中，60 °C下烘干；

上述所述一種In₂S₃/Zn₂GeO₄復合可見光催化劑的制備方法，（2）中所述In₂S₃與Zn₂GeO₄的一定的質量比為0.1 ~ 0.5︰1；