[发明专利]Cu2ZnSnS4/La2Ti2O7异质结光催化复合材料的制备方法无效
| 申请号： | 201410210334.1 | 申请日： | 2014-05-17 |
| 公开（公告）号： | CN104028285A | 公开（公告）日： | 2014-09-10 |
| 发明（设计）人： | 刘晶冰;田晓萌;严辉;汪浩;朱满康 | 申请（专利权）人： | 北京工业大学 |
| 主分类号： | B01J27/04 | 分类号： | B01J27/04 |
| 代理公司： | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人： | 刘萍 |
| 地址： | 100124 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | cu sub znsns la ti 异质结 光催化 复合材料 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及到一种Cu2ZnSnS4(CZTS)/La2Ti2O7异质结光催化复合材料的制备方法。
背景技术
环境和能源已经成为普遍关注的世界性问题，光催化技术及相关材料的开发逐渐成为材料学及催化科学研究的热点。但是单一的光催化剂很难有效地同时吸收紫外光和可见光，并且光生载流子复合几率高，这就限制了其光催化活性。
作为一种具有独特结构和良好活性的层状材料，n型半导体La2Ti2O7在光催化领域得到了广泛的关注。但是La2Ti2O7只能在紫外光下具有光催化活性，而波长在400nm以下的紫外光部分不足太阳光总能量的5％，因此在很大程度上降低了其使用价值。
为提高光催化效率，拓展响应波长范围，将两种或两种以上能带结构匹配的半导体化合物进行复合来构建异质结光催化剂是实现对某一波长有较好光催化效果的有效方法。。
发明内容
本发明的目的在于解决La2Ti2O7光吸收性差和光生载流子复合机率高的问题，而提供了一种CZTS/La2Ti2O7异质结可见光光催化复合材料，同时提供了一种简单有效的制备方法。本发明实现了CZTS/La2Ti2O7异质结光催化复合材料在可见光下良好的光催化性能。
本发明所提供制备方法，包括以下几个步骤：
Cu2ZnSnS4/La2Ti2O7异质结可见光光催化复合材料的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
1)将La(NO3)3·6H2O和Ti(SO4)2按摩尔比为1：1的比例溶于去离子水中，在搅拌条件下加入NaOH，使NaOH浓度为1mol/L；充分搅拌后，将溶液转入带有聚四氟乙烯衬里的高压釜里，在200℃下加热24小时；自然冷却后，产物经水洗，离心分离，在90℃干燥后得 到La2Ti2O7；
2)称取La2Ti2O7加入到乙二醇中，搅拌形成悬浮液；La2Ti2O7与Cu2ZnSnS4的摩尔比为1：0.2～0.8；
3)在磁力搅拌下，将CuCl2、ZnCl2、SnCl2、硫代乙酰胺按2：1：1：8的摩尔比依次加入上述悬浮液中；
4)将经过步骤3)后得到的悬浮液超声30min后，转移到水热釜中里，180℃下加热15个小时；自然冷却后，反复洗涤、离心分离，在90℃干燥后得CZTS/La2Ti2O7复合物。
本发明采用原位生长的方法制备了CZTS/La2Ti2O7异质结可见光光催化复合材料，CZTS均匀地分散生长在La2Ti2O7的表面，二者的良好结合有利于光生载流子更好地分离。由于La2Ti2O7是宽带隙的n-型半导体，而CZTS是窄带隙的p-型半导体材料，且光吸收系数很高(>104cm-1)，通过半导体的复合，不仅拓展了复合材料的光响应范围，而且由于不同带隙半导体间光生载流子的输运与分离，抑制了光生电子－空穴对的复合，从而提高了复合半导体催化剂的光催化活性。
附图说明
图1为本发明实施例1、实施例2和实施例3产物的XRD图。
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