[發明專利]一種鈣銦硫/碳化鈦光催化復合材料及其制備方法在審

申請號：	201910978579.1	申請日：	2019-10-15
公開（公告）號：	CN110624595A	公開（公告）日：	2019-12-31
發明（設計）人：	諸葛志豪;劉心娟;陳泰強;宮銀燕;李燦;牛棱淵	申請（專利權）人：	中國計量大學
主分類號：	B01J27/24	分類號：	B01J27/24;C02F1/30;C07C1/12;C02F101/38
代理公司：	33200 杭州求是專利事務所有限公司	代理人：	萬尾甜;韓介梅
地址：	310018 浙江省***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	光催化復合材料二維花狀制備可見光催化材料還原二氧化碳二維納米片光催化活性光生載流子實驗條件微球結構助催化劑風琴狀光吸收有效地降解微球抗生素組裝應用
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【說明書】：

本發明公開了一種CaIn₂S₄/Ti₃C₂光催化復合材料及其制備方法，所述CaIn₂S₄/Ti₃C₂光催化復合材料中，Ti₃C₂是二維風琴狀結構，CaIn₂S₄是由二維納米片組裝而成的花狀微球結構，Ti₃C₂分布在CaIn₂S₄花狀微球周圍。二維層狀Ti₃C₂作為助催化劑增加了CaIn₂S₄的光吸收和光生載流子的轉移分離，從而提高了CaIn₂S₄的光催化活性。本發明的CaIn₂S₄/Ti₃C₂光催化復合材料能夠作為一種有潛力的可見光催化材料，有效地還原二氧化碳和降解抗生素。本發明的制備方法簡單，實驗條件溫和，操作簡單、成本低廉，利于大規模生產，具有一定的應用前景。

技術領域

本發明屬于光催化材料技術領域，涉及一種CaIn₂S₄/Ti₃C₂光催化復合材料及其制備方法。

背景技術

當今世界，人類社會經濟高速發展的同時，也面臨著能源短缺和環境污染問題，溫室氣體的大量排放，廢水中的染料、重金屬離子、以及抗生素的去除成為亟待解決的問題。其中，四環素類抗生素作為目前全球生產和自使用量第二大類抗生素被廣泛應用于醫藥行業、畜牧業和水產養殖業，四環素的大量排放已經對生態系統和人類健康造成了極大的危害。因此，控制和降低鹽酸四環素在環境中的殘留迫在眉睫。

太陽能半導體光催化技術被公認為是同時解決環境和能源問題的有效途徑之一，備受關注。金屬硫化物具有窄的帶隙和合適的帶邊電勢等優勢，被認為是一種潛在的光催化材料，典型如CdS。但是，CdS在光催化過程中易腐蝕，光穩定性很差，使得其實際應用受到限制。相比之下，三元硫族化物AB₂X₄(A＝Cu,Zn,Cd；B＝In,Ga,Al；X＝S,Se)具有合適的禁帶寬度、良好的光化學穩定性和優異的光學性質等諸多優點，是理想的光催化材料，引起廣泛關注。尤其是，CaIn₂S₄具有良好的可見光吸收能力，優異的光電性能，被認為是高效可見光催化劑的選擇之一。專利(CN104971762A)公開了一種可見光響應型CaIn₂S₄光催化材料，具有強的光吸收能力，并且在可見光照射下能夠有效地降解有機染料。文章(InternationalJournal of Hydrogen Energy Volume 38,Issue 30,8October 2013,Pages 13153-13158)報道了一種可見光驅動的CaIn₂S₄光催化劑，產氫效率達到30.92μmol·g^-1·h^-1。但是，太陽能利用率低和光生載流子分離困難關鍵科學問題，限制了該光催化劑的活性和實際應用。同時，有關CaIn₂S₄光催化劑用于還原二氧化碳和降解抗生素，還鮮有報道。研制高效寬譜響應的光催化劑是半導體光催化領域需要解決的關鍵問題之一，也是實現國家中長期科學和技術發展規劃，促進國家戰略性新興產業發展的迫切要求。