[发明专利]二硫化锡/丝瓜瓤纳米复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了二硫化锡/丝瓜瓤纳米复合材料的制备方法。其技术关键是采用天然丝瓜瓤为载体，花瓣状的二硫化锡为光催化剂，于高温中反应得到目标产物。优点为：(1)丝瓜瓤天然绿色无污染，来源广泛，价廉易得；(2)反应条件简单，对设备要求低，能源消耗少；(3)产物催化效果好，催化效率高，可循环性强：(4)反应安全平稳，无明火、烟雾产生，容易工业放大。

一 技术领域

本发明涉及纳米复合材料领域，具体涉及一种二硫化锡/丝瓜瓤纳米复合材料的制备方 法。

二 背景技术

含六价铬离子的工业废水以排放量大、难降解、有机物含量高等特征成为废水治理工艺中的 难点。半导体光催化技术作为一种高效、绿色的具有广阔应用前景的水处理技术，日益受到 人们的重视(LIU Zi-li，LIU Hong-wei，LI Ru.Photocatalytic reductionof waste water containing Cr(VI)byphotocatalyst Cu₂O[J].J Chem Eng of ChineseUniv，2007，21(1)：88-92.)(Xu Y H， Liang D H，Liu M L，et al.Preparation andcharacterization of Cu₂O-TiO₂：efficient photocatalytic degradation ofmethyleneblue[J].Mater Res Bull，2008，43(12)：3474-3482.)。在诸多半导体光催 化材料中，纳米二硫化锡由于其效率高、能耗低、成本低、应用范围广以及二次污染少等特 点在光催化领域具有广阔的应用前景(Qu J，Chen D，Li N，et al.Coral-inspired nanoscaledesign of porous SnS₂，for photocatalytic reduction and removal of aqueous Cr(VI)[J].Applied Catalysis B Environmental，2017，207：404-411.)。但纳米二硫化锡的光催化活性受到光生电子与空穴的 高复合率较低可见光的利用率、易团聚等因素的制约，因此如何提高其光催化活性是人们普 遍关心的问题。其中，提高光催化剂的反应活性及寻找具有丰富的比表面积的负载材料的是 当前研究的热点。丝瓜瓤作为一种天然绿色的原材料，在自然界中存在广泛，不会对环境产 生污染，并且其独特的多孔结构具有较高的比表面积，能够提供丰富的生长位点。本发明采 用水热合成法制备了二硫化锡，并以丝瓜瓤为载体和包覆材料，制得二硫化锡/丝瓜瓤纳米复 合材料，其中丝瓜瓤作为载体能够提供丰富的生长位点，加速光催化反应的进行。

三 发明内容

本发明的目的在于提出一种二硫化锡/丝瓜瓤纳米复合材料的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：二硫化锡/丝瓜瓤纳米复合材料的制备方法，关键技 术是采用纳米二硫化锡为主要光催化剂，丝瓜瓤为载体、包裹材料和辅助光催化剂，常温常 压下经碳化、复合、分离等步骤，制备得到二硫化锡二硫化锡/丝瓜瓤丝瓜瓤目标化合物，工 艺方法包括如下反应步骤：

步骤1)碳化：将天然的丝瓜瓤依次浸泡在丙酮和无水乙醇中超声震荡，随后将丝瓜瓤 浸泡在四氯化锡溶液中，将浸泡后的丝瓜瓤放入烘箱中烘干。得碳化的丝瓜瓤；

步骤2)复合：将碳化后的丝瓜瓤，四氯化锡和硫代乙酰胺混合均匀，然后放入聚四氟 乙烯反应釜高温加热，最后得到固液混合物；

步骤3)分离：将固液混合物离心，固体分别用蒸馏水和无水乙醇各洗两次，在真空条 件下干燥，得二硫化锡/丝瓜瓤纳米复合材料。

2、根据权利要求1所述的二硫化锡/丝瓜瓤纳米复合材料的制备方法，其特征在于：碳 化步骤中，每克碳化的丝瓜瓤需要投入天然的丝瓜瓤用量为2～3g。