[發明專利]一種核殼結構納米球光催化材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010520953.6
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111468139B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 朱挺;劉國強;曾偉
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J35/02;B01J35/08;B01J35/10;C01B3/04
• 代理公司: 西安匯恩知識產權代理事務所(普通合伙) 61244
• 代理人: 張偉花

1.一種制備核殼結構納米球光催化材料的方法，其特征在于，所述核殼結構納米球光催化材料以SiO₂納米球為內核，以ZnS/CuS_x的納米片狀結構為外殼；所述SiO₂納米球的直徑為200nm～350nm；所述核殼結構納米球光催化材料的直徑為500nm～600nm；所述ZnS/CuS_x中Zn元素和Cu元素的摩爾比為0.2:1；該方法為：

S1、在室溫的條件下，將正硅酸乙酯和質量分數為17％的氨水加入至乙醇中，在轉速為300r/min～600r/min的條件下攪拌混合1h～5h，得到SiO₂納米球；所述正硅酸乙酯、氨水和乙醇的體積比為4.2:24:80；

S2、向S1中得到的SiO₂納米球分散于去離子水中，然后加入尿素、濃度為0.1mol/L的硝酸銅水溶液和濃度為0.1mol/L的硝酸鋅水溶液，在溫度為100℃～120℃的條件下水熱反應6h～10h后，離心后干燥，得到核殼結構初產物；

S3、向S2中得到的核殼結構初產物中加入硫脲，在溫度為90℃～120℃的條件下水熱反應6h～24h后，離心后干燥，得到核殼結構納米球光催化材料。

2.根據權利要求1所述的一種制備核殼結構納米球光催化材料的方法，其特征在于，S2中所述SiO₂納米球、去離子水、尿素、硝酸銅水溶液和硝酸鋅水溶液的用量比為30mg：30mL：0.8g：0.5mL：0.1mL。

3.根據權利要求1所述的一種制備核殼結構納米球光催化材料的方法，其特征在于，S3中所述核殼結構初產物和硫脲的質量比為10:11。

4.根據權利要求1所述的一種制備核殼結構納米球光催化材料的方法，其特征在于，S2中離心的轉速為6000r/min～7000r/min，離心的時間為5min～10min。

5.根據權利要求1所述的一種制備核殼結構納米球光催化材料的方法，其特征在于，S2和S3中干燥的溫度均為50℃～60℃，干燥的時間均為24h～48h。

6.一種如權利要求1所述方法制備的核殼結構納米球光催化材料的應用，其特征在于，所述核殼結構納米球光催化材料用于太陽能分解水制造氫氣。