[发明专利]一种合成具有可见光响应的光催化剂SnS2

说明书

一种合成具有可见光响应的光催化剂SnS₂/Bi₂WO₆纳米片的制备方法，先采用水热法制备Bi₂WO₆，再将SnCl₄·5H₂O溶解于乙酸与乙醇混合溶液中，然后加入Bi₂WO₆，进行超声处理，处理结束后再加入硫代乙酰胺获得混合溶液，室温搅拌5小时后将混合溶液放入高温反应釜中，于120℃～220℃的条件下反应8～16小时后自然冷却至室温，反应结束后对产物过滤、洗涤、干燥最终获得SnS₂/Bi₂WO₆。本发明SnS₂/Bi₂WO₆的比表面积大，吸附能力强；具有更好的可见光吸收性能，对光催化氧化降解有机污染物有很大的提高；而且本发明SnS₂/Bi₂WO₆的制备方法比较简单，易于操作。

技术领域

本发明涉及一种用于治理环境污染的半导体光催化剂及制备方法。

背景技术

能源危机和环境问题已是人类必须要面临的两个严峻问题，如何有效的控制和治理各种化学污染物对环境的污染是环境综合治理中的重点。近些年，作为高级氧化技术之一的半导体光催化氧化技术，正受到国内外学者的广泛研究，这种技术可以以太阳能作为能源来降解环境中的污染物，有效地利用太阳能，降低人们的能源消耗。

半导体光催化氧化技术始于日本科学家Fujishima和Honda发现受光辐照的 TiO₂单晶电极可以将H₂O分解，利用TiO₂半导体光催化剂将光能转化为电能和化学能就成为半导体光催化领域的研究热点。然而，锐钛矿型TiO₂的禁带宽度为3.2eV，其激发波长为387.5nm，属于太阳光中的紫外光范围。而对于太阳能，其主要能量集中于400～600nm的可见光范围，这大大减少了TiO₂半导体光催化剂的效率，因此，开发出对可见光响应的新型的半导体材料是半导体光催化剂研究的重点内容之一。

目前，在众多的新开发的半导体光催化剂中，研究者开发了钨酸盐化合物，发现该类催化剂具有较小的禁带宽度，能充分的利用太阳光，是一类有前景的光催化剂。但是随着研究的深入，研究者发现大多数的钨酸盐化合物出现稳定性差，易光腐蚀等缺陷，限制了其发展。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种不仅具有可见光响应的、对有机污染物具有降解能力而且稳定性好、不易腐蚀的可见光响应的光催化剂 SnS₂/Bi₂WO₆纳米片及制备方法。

本发明是这样实现的，水热法合成具有可见光响应的光催化剂SnS₂/Bi₂WO₆纳米片的制备方法，包括如下步骤：

先采用水热法制备Bi₂WO₆，将SnCl₄·5H₂O溶解于乙酸与乙醇混合溶液中，其中乙酸与乙醇的的体积比为1：19，搅拌溶解后加入Bi₂WO₆，然后进行超声处理，处理结束后再加入硫代乙酰胺，在磁力搅拌器室温搅拌5小时后将混合溶液放入高温反应釜中，于120℃～220℃的条件下的高温加热8～16小时后自然冷却至室温，反应结束后对产物过滤、洗涤、干燥最终获得SnS₂/Bi₂WO₆。所述的Bi₂WO₆、SnCl₄·5H₂O和硫代乙酰胺的摩尔比范围为：1：(1.5～9)：(3-18)。