[发明专利]一种ZnS纳米片复合光催化剂

说明书

本发明公开了一种ZnS纳米片复合光催化剂，所述催化剂由ZnS纳米片层、TiO2层和ZnS纳米片层组成层状结构，所述层状结构的厚度为10nm～20nm；所述层状结构中最外层的ZnS纳米片层的厚度为2nm～5nm。该催化剂基于热蒸发制备硫化锌纳米片，同时与同样具有禁带宽度的二氧化钛复合形成三层结构，通过控制层状结构厚度和外层厚度，得到的催化剂具有高的光催化性能。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种ZnS纳米片复合光催化剂。

背景技术

作为一种优秀的半导体材料，硫化锌所具有的荧光效应和电致发光效应使其在光学、电学和电子元器件制造和改进领域展现出巨大的应用潜能。

纳米材料由于具备小粒径、大表面积的特点，其形貌与表面性能直接相关，在光电领域同样得到广泛的关注。

将硫化锌制备成纳米片、纳米粉、纳米棒材等，进而赋予硫化锌新的光电性能，是提高硫化锌的应用范围和光电性能的一个具有研究价值的思路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种ZnS纳米片复合光催化剂。该催化剂基于热蒸发制备硫化锌纳米片，同时与同样具有禁带宽度的二氧化钛复合形成三层结构，通过控制层状结构厚度和外层厚度，得到的催化剂具有高的光催化性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种ZnS纳米片复合光催化剂，其特征在于，所述催化剂由ZnS纳米片层、TiO₂层和ZnS纳米片层组成层状结构，所述层状结构的厚度为10nm～20nm；所述层状结构中最外层的ZnS纳米片层的厚度为2nm～5nm。

上述的一种ZnS纳米片复合光催化剂，其特征在于，所述层状结构的厚度为12nm～25nm；所述层状结构中最外层的ZnS纳米片层的厚度为3nm～4nm。

上述的一种ZnS纳米片复合光催化剂，其特征在于，所述层状结构的厚度为18nm；所述层状结构中最外层的ZnS纳米片层的厚度为3.2nm。

上述的一种ZnS纳米片复合光催化剂，其特征在于，所述ZnS纳米片的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将硫粉和金属锌粉按照物质的量之比为1:1放入电阻加热舟中；

步骤二、将步骤一的电阻加热舟在真空条件下蒸发10min～20min；

步骤三、分离舟底沉积物，得到ZnS纳米片。

上述的一种ZnS纳米片复合光催化剂，其特征在于，步骤二中所述真空的真空度为1.0×10^-2Pa～2.0×10^-2Pa。

上述的一种ZnS纳米片复合光催化剂，其特征在于，步骤二中蒸发为在加热电流为150A条件下进行加热蒸发。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的催化剂基于热蒸发制备硫化锌纳米片，同时与同样具有禁带宽度的二氧化钛复合形成三层结构，通过控制层状结构厚度和外层厚度，得到的催化剂具有高的光催化性能。

2、本发明准备硫化锌那米层的方法基于热蒸发制备硫化锌纳米片，在电阻加热舟中对硫粉和锌粉进行真空蒸发，得到的ZnS纳米片均匀，具有低能耗、方法简单等优点。

下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种热蒸发制备ZnS纳米片的方法，包括以下步骤：

步骤一、将硫粉和金属锌粉按照物质的量之比为1:1放入电阻加热舟中；