[發明專利]一種非晶/結晶結構SnO2

在審

• 申請號: 202010135490.1
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111229198A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 張荔;同若冰;楊艷玲;侯小江;馮雷;鎖國權;葉曉慧
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J23/14
• 分類號: B01J23/14;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種非晶/結晶結構SnO₂@GO異質結復合材料的制備方法及其光催化應用，包括步驟一：將SnCl₂作為錫源分散在溶劑中，超聲使其溶解；步驟二：將第一步所得溶液轉入反應釜的聚四氟乙烯反應釜中，放入烘箱中反應，升溫至反應所需溫度進行保溫；步驟三：反應結束后自然冷卻至室溫，收集所得產物進行離心清洗，烘干得到淡黃色粉體；步驟四：將GO水溶液分散在水中，超聲使其溶解；步驟五：將步驟三的SnO₂加入步驟四的溶液中，在室溫下攪拌；步驟六：反應結束后收集所得產物用水清洗離心，烘干得到SnO₂@GO粉體。本發明明顯提高了其光催化去除NO的效率。

技術領域

本發明涉及光催化材料技術領域，特別涉及一種非晶/結晶結構SnO₂@GO異質結復合材料的制備方法及其光催化應用。

背景技術

氮氧化物(NO_x)作為化石燃料燃燒的主要空氣污染物之一，很容易引發嚴重的二次污染，比如酸雨和光化學煙霧等。因此對于NO_x的有效治理是迫在眉睫的，光催化技術因其豐富潔凈的太陽能源和高轉換效率，使得這一技術被廣泛應用于NO_x的治理。過去的幾十年中，人們開發出了多種光催化劑用于NO_x的治理，如TiO₂,BiOX(X＝Cl,Br,or I),g-C₃N₄等。

SnO₂作為一種典型的n型寬禁帶半導體(～3.6eV)，被應用于電池、氣體傳感器等領域。盡管SnO₂的寬禁帶特性使其在光催化領域中對可見光的利用率較低，但是研究者們通過與窄禁帶寬度的材料進行復合構筑異質結構以增加光催化性能，比如SnO₂/石墨烯量子點的異質結構筑(Xie,Yang,Yu,et al.SnO2/graphene quantum dots compositedphotocatalyst for efficient nitric oxide oxidation under visible light[J].Applied Surface Science,448(2018)655-661)，SnO₂量子點/g-C₃N₄的異質結構筑(Yanzhao,Zou,et al.SnO₂ quantum dots anchored on g-C₃N₄ for enhanced visible-light photocatalytic removal of NO and toxic NO₂ inhibition[J].AppliedSurface Science,496(2019)143630)等。氧化石墨烯(GO)因其結構含有含氧官能團因而有較石墨烯更活潑廢熱性質，如優異的電子遷移率等，所以我們將SnO₂與GO進行復合構筑異質結以提高其光催化去除NO的效率。近年來文獻報道通過將一層非晶材料修飾結晶材料表面的方法來構筑異質結構，并且顯著提升了光催化效果(Guo S,et al.Structurallycontrolled ZnO/TiO₂heterostructures as efficient photocatalysts for hydrogengeneration from water without noble metals:The role of microporous amorphous/crystalline composite structure[J].Journal of power sources,2014,245:979-985)。然而，將非晶層覆蓋于結晶層表面有可能會阻擋結晶部分對可見光的吸收從而減少光生電荷的產生，使得整體光催化性能下降。

發明內容