[发明专利]一种异质结型三元复合半导体光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种异质结型三元复合半导体光催化剂及其制备方法。本发明采用恒定pH共沉淀法制备三元层状双金属氢氧化物为前驱体，最后经高温焙烧得到三元异质结复合半导体。本发明制备工艺简便，所得材料具有适当的能带结构，能够有效提高载流子分离和迁移速率，高效利用可见光，通过选择性调控金属离子的相对含量制备系列三元异质结复合半导体，筛选出高活性光催化剂，在可见光下表现出良好的染料降解能力。三元异质结复合半导体对亚甲基蓝的可见光催化降解反应速率常数是二元复合半导体的1.6‑4.1倍，具有较高的催化活性，在可见光下染料降解方面具有良好的普适性。

主权项

一种异质结型三元复合半导体光催化剂的制备方法，其特征在于，其具体制备工艺步骤如下：A.配制可溶二价锌盐和可溶三价金属盐的混合盐溶液，其中金属离子的总浓度为0.1‑0.5M，二价锌离子与三价金属离子的摩尔比为2‑4；配制NaOH和Na2CO3的混合碱溶液，NaOH与二价锌离子的摩尔比为0.8‑3.2，Na2CO3与三价金属离子的摩尔比为1‑3；B.采用共沉淀法将混合盐溶液和混合碱溶液在搅拌的条件下共同滴加到四口瓶中，水浴温度25‑40℃，滴加过程中控制四口瓶中pH值为8‑11；滴加完毕后，在60‑90℃水浴下恒温晶化12‑36h；C.将反应产物用去离子水离心洗涤至中性，在60‑90℃下干燥，用研钵研细，得到三元层状双金属氢氧化物前驱体；D.将制备的三元层状双金属氢氧化物前驱体于马弗炉中，以2‑10℃/min的升温速率升温至500‑800℃烧结，保温2‑4小时后，冷却至室温，得到异质结型三元复合半导体光催化剂；所述的可溶二价锌盐选自硝酸锌、氯化锌、硫酸锌中的一种或几种；所述的可溶三价金属盐为铟盐和铁盐的混合；所述的可溶三价金属盐选自硝酸盐、氯盐、硫酸盐中的一种或几种。