一種納米硫化鋅/竹炭光催化材料的水熱法合成方法
2023-07-20 00:58:41 1
專利名稱：一種納米硫化鋅/竹炭光催化材料的水熱法合成方法
技術領域：
本發明涉及一種納米硫化鋅/竹炭光催化材料的水熱法合成方法。
背景技術：
作為一種重要的寬禁帶的半導體，硫化鋅納米材料因其獨特的性質，已在光導材 料、光致發光、光催化等領域有了廣泛的應用，特別是在光催化領域，其具有光催化活性高、 化學性質穩定、無毒無腐蝕、成本低、使用壽命較長等優點，但粉狀納米硫化鋅使用過程中 存在著分離和回收的困難且光能利用率不高；限制了光催化技術的實際應用，而竹炭作為 一種新型的環保材料和機能性材料，因其發達的孔隙結構，比表面積大，吸咐力強，具有吸 附功能，可作為良好的載體，以竹炭為納米硫化鋅的載體，有利於催化劑的回收利用，降低 處理成本，因此研究納米硫化鋅/竹炭複合物的合成、表徵及光催化性能具有重要意義。
發明內容
本發明的目的是以七水硫酸鋅為鋅源、硫脲為硫源、聚乙二醇為分散劑、竹炭為載 體，採用一步水熱法合成具有高效光催化性能的納米硫化鋅/竹炭複合材料。具體步驟為(1)稱取0. 0028-0. 0560g的七水硫酸鋅和0. 05-0. 15g的聚乙二醇-6000溶於 30ml的蒸餾水中，並置於電磁攪拌器上室溫低速攪拌溶解製得均勻混合液；(2)稱取0. 1-2. Og竹炭放入上述混合液中，攪拌3h左右；再加入0. 0015-0. 0300g 的硫脲，繼續攪拌3h左右；(3)最後將步驟(2)所得溶液導入容量為40ml的內襯聚四氟乙烯的高壓釜中，並 放在數顯鼓風乾燥箱中以恆溫150-160°C反應10-12h，然後自然冷卻至室溫，過濾，乾燥即 製得納米硫化鋅/竹炭光催化材料，納米硫化鋅/竹炭光催化材料中ZnS納米粒子為六方 晶相，球形，平均粒徑約為lOOnm。以亞甲基藍為有機物的目標降解物，評價ZnS/竹炭複合物的光催化性能，在紫外 光照射下，複合物對亞甲基藍的光催化降解反應lh，其脫色率可達95%以上。本發明的製備方法簡單易行、成本低廉，產率高。
具體實施例方式實施例稱取0. 0028g的七水硫酸鋅和0. IOOOg的聚乙二醇-6000溶於30ml的蒸餾水中， 並置於電磁攪拌器上室溫低速攪拌溶解製得均勻混合液；稱取1. OOOOg竹炭放入上述混合 液中，攪拌3h左右；再加入0. 0015g硫脲，繼續攪拌3h左右；最後將溶液導入容量為40ml 的內襯聚四氟乙烯的高壓釜中，並放在數顯鼓風乾燥箱中以恆溫150°C反應12h，然後自然 冷卻至室溫，過濾，產物在80°C下乾燥12小時即得納米硫化鋅/竹炭光催化材料。經XRD 及SEM等測試表明納米硫化鋅/竹炭光催化材料中ZnS納米粒子為六方晶相，球形，平均粒徑約為lOOnm。 在含有IOmL亞甲基藍溶液(濃度為5.68X10_5mol/L)的燒杯中加入0. 2g的納米 硫化鋅/竹炭複合物，分別在紫外光、自然光和黑暗條件下進行催化降解實驗，反應時間為 0-3小時。結果表明複合物在紫外光和自然光下的催化降解效果均良好，且紫外光最明顯。 在紫外光下，反應1小時時亞甲基藍的脫色率為95%。
權利要求
一種光催化材料的水熱法合成方法，其特徵在於具體步驟為(1)稱取0.0028 0.0560g的七水硫酸鋅和0.05 0.15g的聚乙二醇 6000溶於30ml的蒸餾水中，並置於電磁攪拌器上室溫低速攪拌溶解，製得均勻混合液；(2)稱取0.1 2.0g竹炭放入上述混合液中，攪拌3h左右；再加入0.0015 0.0300g的硫脲，繼續攪拌3h左右；(3)最後將步驟(2)所得溶液導入容量為40ml的內襯聚四氟乙烯的高壓釜中，並放在數顯鼓風乾燥箱中以恆溫150 160℃反應10 12h，然後自然冷卻至室溫，過濾，乾燥即製得光催化材料，光催化材料中ZnS納米粒子為六方晶相，球形，平均粒徑約為100nm。
全文摘要
本發明公開一種納米硫化鋅/竹炭光催化材料的水熱法合成方法。(1)稱取0.0028-0.0560g的七水硫酸鋅和0.05-0.15g的聚乙二醇-6000溶於30ml的蒸餾水中，並置於電磁攪拌器上室溫低速攪拌溶解製得均勻混合液；(2)稱取0.1-2.0g竹炭放入上述混合液中，攪拌3h左右；再加入0.0015-0.0300g的硫脲2繼續攪拌3h左右；(3)最後將步驟(2)所得溶液導入容量為40ml的內襯聚四氟乙烯的高壓釜中，並放在數顯鼓風乾燥箱中以恆溫150-160℃反應10-12h，然後自然冷卻至室溫，過濾，乾燥即製得納米硫化鋅/竹炭光催化材料，納米硫化鋅/竹炭光催化材料中ZnS納米粒子為六方晶相，球形，平均粒徑約為100nm。本發明的製備方法簡單易行、成本低廉，產率高。
文檔編號B01J27/04GK101947460SQ20101027606
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月7日 優先權日2010年9月7日
發明者吳建平, 周桂釘, 唐平, 潘妮, 覃愛苗, 陳海念 申請人:桂林理工大學