[發(fā)明專利]一種In2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010854317.7
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111939936A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅濤;馬多謀;劉皖彥;陳倩;金震;張勇;黃健;張華;彭夫敏
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽建筑大學(xué)
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J37/10;B01J37/20;C02F1/30;C02F101/38;C02F101/34
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34131
• 代理人: 孫永剛

本發(fā)明公開一種In₂S₃/TiO₂光催化劑、制備方法及其應(yīng)用，以固態(tài)鈦氧簇作為鈦源，引入銦源和硫源，通過水熱法制備In₂S₃/TiO₂光催化劑。本發(fā)明以固態(tài)鈦氧簇作為鈦源，相對于傳統(tǒng)的液態(tài)鈦源，固態(tài)鈦氧簇被用作二氧化鈦的前驅(qū)體，避免了自發(fā)水解和縮合反應(yīng)。本發(fā)明的In₂S₃/TiO₂光催化劑為綠色環(huán)保的材料，降解后不會產(chǎn)生二次污染，適應(yīng)范圍廣。本發(fā)明提供的In₂S₃/TiO₂光催化劑易于合成，操作簡單，且光催化降解能力較強(qiáng)，易于大量運(yùn)用于設(shè)備工藝中。本發(fā)明能為TiO₂基催化劑的開發(fā)提供新的思路，并為大規(guī)模生產(chǎn)TiO₂基復(fù)合材料提供新的原料和簡便的合成方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種In₂S₃/TiO₂光催化劑、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

二氧化鈦(TiO₂)具有高化學(xué)穩(wěn)定性，無毒和低成本等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用于光催化領(lǐng)域。然而，單組分TiO₂仍然受到寬帶隙和電子與空穴的快速復(fù)合的限制。因此，具有可見光響應(yīng)的TiO₂基復(fù)合催化劑的開發(fā)成為研究熱點(diǎn)。TiO₂與其他半導(dǎo)體之間的耦合以建立異質(zhì)結(jié)構(gòu)是提高光催化性能的有效策略，例如g-C₃N₄/TiO₂，CuO/ZrO₂-TiO₂，Ag₃PO₄/TiO₂等。In₂S₃具有良好的光敏性和穩(wěn)定的理化性質(zhì)，因此被廣泛用于光催化領(lǐng)域。In³⁺的毒性遠(yuǎn)低于Cd²⁺，因此對水造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)較小。利用In₂S₃和TiO₂的偶聯(lián)作為光催化劑，在可見光下降解水中的有機(jī)污染物是一種可行的方法。

醇化鈦和氯化鈦通常用作制備TiO₂的原料，這種液態(tài)鈦源在遇水時(shí)會迅速水解。因此，對于TiO₂基功能材料的合成，如何控制鈦源的水解是一個(gè)難題，特別是對于TiO₂復(fù)合材料而言，這與TiO₂在異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的結(jié)晶尺寸和分散性有關(guān)。通常，為了控制水解，將表面活性劑引入合成系統(tǒng)。然而，表面活性劑的引入使生產(chǎn)過程復(fù)雜且難以控制。此外，在樣品的收集和純化中去除表面活性劑也是一個(gè)挑戰(zhàn)。鈦氧簇具有明確的晶體結(jié)構(gòu)、高穩(wěn)定性以及在水和各種有機(jī)溶劑中的良好溶解性的優(yōu)點(diǎn)，因此，鈦氧簇可以被用作構(gòu)建單元來組裝具有高有序結(jié)構(gòu)的TiO₂網(wǎng)絡(luò)或者構(gòu)建TiO₂基復(fù)合光催化劑，避免了傳統(tǒng)鈦源快速水解的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種In₂S₃/TiO₂光催化劑、制備方法及其應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種In₂S₃/TiO₂光催化劑的制備方法，以固態(tài)鈦氧簇作為鈦源，引入銦源和硫源，通過水熱法制備In₂S₃/TiO₂光催化劑。

作為改進(jìn)，所述In₂S₃/TiO₂光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

1)按照固液比為1g:(400～500ml)，將固態(tài)鈦氧簇加入到水中，超聲處理，得到鈦氧簇的水溶液；