本发明属于异质结构复合光催化材料制备,具体地说是一种异质结构复合光催化材料的制备方法及其应用。
背景技术:
1、世界工业化和城市化的迅速发展,能源危机和环境污染是目前世界范围内主要关注的两个问题,其中,h2o2是一种很有前途的清洁能源,由于其在储存和运输方面的便利性和安全性,高商业价值和体积能量密度以及在造纸和纸浆制造、废水处理、消毒、化学合成、燃料电池等方面的应用,引起了人们的广泛关注。然而,传统的h2o2制备技术,如蒽醌法和电催化氧还原反应(orr)途径,存在工艺复杂、副产物排放有毒、成本高等缺点,严重制约了其大规模推广。除了能源危机,抗生素污染也是一个普遍关注的问题。otc是一种广谱、廉价的预防性抗生素,已被广泛用于疾病的预防和治疗。然而,由于大规模生产和过度使用,其向水生环境的排放将对人类健康和整个水生生态系统产生不利影响;
2、到目前为止,已经提出了许多理想的能源转换和环境污染控制技术,如光催化、高级氧化工艺和电催化。在这些方法中,基于半导体的光催化被认为是最具吸引力的技术之一,因为它可以直接利用取之不尽的太阳能产生活性氧,用于有价值的能源生产和有害污染物的降解。
3、近年来,硫化铟锌(zn3 i n2s6)作为三元硫族化合物中的一种新成员,由于其合适且可调的带隙、高活性以及对环境无害,被认为是一种很有前途的光催化剂。但是单组分zn3 i n2s6光激发电荷载流子的高复合概率和很少的表面活性位点,使其表面难以发生氧化还原反应,限制了其光催化性能。
4、为此,本领域技术人员提出了一种异质结构复合光催化材料的制备方法及其应用来解决背景技术提出的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本发明提供一种异质结构复合光催化材料的制备方法及其应用,以解决现有技术中的问题。
2、一种异质结构复合光催化材料的制备方法,包括如下步骤:
3、s1、采用溶剂热法制备原始b i-mof样品;
4、s2、采用密闭容器进行水热反应:在硫铟锌制备时,按质量比加入1%的b i-mof,搅拌并超声使其在水中溶解;
5、s3、溶解后在高压釜中反应,温度为160℃,时间为12h,得到zn3i n2s6/bi-mof异质结光催化材料;
6、s4、复合材料的收集:通过离心收集沉淀物,用蒸馏水和乙醇洗涤,并在60℃的烘箱中干燥即得产物。
7、优选的,在步骤s2中,所述硫铟锌制备时,硫、铟、锌的比例为6:2:3。
8、优选的,在步骤s2中,所述水热反应时采用的密闭容器为100m l聚四氟乙烯内衬。
9、一种异质结构复合光催化材料在生产双氧水中的应用。
10、一种异质结构复合光催化材料在降解otc中的应用。
11、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
12、1、本发明利用简单的溶剂热法制备bi-mof,又经普通的水热法制备了zn3 in2s6/bi-mof异质结光催化剂,该催化剂可在不需要添加牺牲剂的情况下通过光催化反应催化氧气和水反应制备双氧水,只需将该催化剂分散在水中,在xe灯照射下,通入氧气并搅拌反应,即可制得双氧水水溶液。这种方法操作简单、生产成本较低、安全性高,并且在常温常压下即可进行,能耗较低,绿色环保。相比于传统的添加牺牲剂的光催化反应催化产双氧水,zn3 i n2s6/bi-mof异质结光催化剂提升了理论光量子产率、降低了能耗和成本,从源头上杜绝了产物双氧水与有机牺牲剂及其氧化产物分离困难的问题。该研究不仅设计了一种双功能催化剂,用于有价值的能源生产和有害污染物降解,而且为h2o2的产生机制提供了一个新的切入点。
1.一种异质结构复合光催化材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.如权利要求1所述一种异质结构复合光催化材料的制备方法,其特征在于:在步骤s2中,所述硫铟锌制备时,硫、铟、锌的比例为6:2:3。
3.如权利要求1所述一种异质结构复合光催化材料的制备方法,其特征在于:在步骤s2中,所述水热反应时采用的密闭容器为100ml聚四氟乙烯内衬。
4.一种异质结构复合光催化材料在生产双氧水中的应用。
5.一种异质结构复合光催化材料在降解otc中的应用。
