[发明专利]一种表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂的制备方法，其特征在于制备方法，包括如下步骤：

1)将作为钴源前驱体的钴盐加入去离子水中，配制钴离子溶液；

2)将作为钨酸根离子前驱体的钨酸盐加入去离子水中，配制钨酸根离子溶液；

3)将步骤2)所得的钨酸根离子溶液加入到步骤1)所得的钴离子溶液中，或将步骤1)所得的钴离子溶液加入到步骤2)所得的钨酸根离子溶液中，其中钨酸根离子和钴离子的摩尔比为1-4:1，在避光的条件下搅拌1-3h，得到悬浮液；

4)将步骤3)所得到的悬浮液加入到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中，150-200℃加热反应10-15h，得到钨酸钴纳米颗粒粉末；

5)将步骤4)所得到的钨酸钴纳米颗粒粉末通过超声分散到去离子水中，并加入乙二醇，加入作为锌源、铟源和硫源前驱体的锌盐、铟盐和含硫化合物，其中锌盐、铟盐和含硫化合物的摩尔比为(0.4-3.1):(0.6-2.4):4；

6)将步骤5)所得到的物料在70-90℃加热反应1-3h，得到沉淀物料，经洗涤干燥，得到钨酸钴修饰的硫化铟锌粉末；

7)与步骤1)相同的方法得到的钴离子溶液，向其中加入氢氧化钠，其中钴盐和氢氧化钠的摩尔比为4-8:1，所得到的混合物料加入到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中，150-180℃加热反应5-8h后，在空气氛围中400-600℃煅烧2-5h，经洗涤干燥，得到四氧化三钴纳米颗粒粉末；

8)将步骤6)所得到的钨酸钴修饰的硫化铟锌粉末加入到玛瑙研钵中，加入乙醇，再加入步骤7)所得到的四氧化三钴纳米颗粒粉末，其中，钨酸钴修饰的硫化铟锌粉末和四氧化三钴纳米颗粒粉末的质量比为100：(1-9)，研磨得到表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂。

2.根据权利要求1所述的表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述钴盐为氯化钴、硝酸钴、硫酸钴、高氯酸钴其中任意一种或多种的混合。

3.根据权利要求1所述的表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述钨酸盐为钨酸锂、钨酸钠、钨酸钾、钨酸镁其中任意一种或多种的混合。

4.根据权利要求1所述的表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂的制备方法，其特征在于，所述锌盐为氯化锌、硝酸锌、硫酸锌、高氯酸锌其中任意一种或多种的混合。

5.根据权利要求1所述的表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂的制备方法，其特征在于，所述铟盐为氯化铟、硝酸铟、硫酸铟其中任意一种或多种的混合。

6.根据权利要求1所述的表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂的制备方法，其特征在于，所述含硫化合物为硫化钠、硫代乙酰胺、硫脲其中任意一种或多种的混合。

7.一种权利要求1-6任一项所述方法制备得到的表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂，其特征在于，所述的钨酸钴在硫化铟锌粉末表面的负载率为2.6-14.1wt％，所述的四氧化三钴在硫化铟锌粉末表面的负载率为1-8wt％。

8.一种权利要求7所述表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂的用途，其特征在于，所述催化剂在可见光下空穴牺牲剂存在时光催化分解水产生氢气。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，所述空穴牺牲剂为硫化钠与亚硫酸钠混合物、甲醇、乳酸或三乙醇胺。