[发明专利]一种硫化铟锡可见光催化剂的制备方法及其可见光催化性能应用

说明书

本发明涉及材料制备和光催化技术领域。技术方案是：一种硫化铟锡可见光催化剂的制备方法，按如下步骤进行：(1)将五水四氯化锡与三氯化铟称量，溶解在适量去离子水中，之后称取硫源硫代乙酰胺、硫脲或L‑半胱氨酸三种硫源任意一种反应物，加入到上述搅拌均匀的水溶液中，调节pH值1‑13，继续搅拌2h；五水四氯化锡、三氯化铟及反应物的摩尔比为1.5:4:8；(2)将上述搅拌均匀的溶液转移到水热反应釜中，在140‑180℃的烘箱中反应10‑12h；自然冷却至室温，得到沉淀物分别用去离子水和无水乙醇洗涤数次后，在60℃真空干燥10h，得到橘黄色粉末样品。该制备方法步骤简单、成本低廉。

技术领域

本发明涉及材料制备和光催化技术领域。具体涉及一种硫化铟锡(SnIn₄S₈)光催化剂制备方法及其在苯甲醇氧化为苯甲醇的反应中的应用。

背景技术

随着人们对环境保护意识的日益加强和能源危机的日益紧张。清洁能源替代传统能源未来将成为可能，太阳能是一种可再生清洁能源。因此充分利用太阳能为人类的生产活动提供了必要的拓展。自从TiO₂光催化剂的诞生，光催化技术和应用得到了快速的发展，如光催化分解水产H₂、光降解有机污染物、光催化有机合成反应等。

传统苯甲醇氧化过程反应是在高温高压大量溶剂条件下进行，同时使用了大量的锰酸盐和铬酸盐作为催化剂，这造成了大量的能耗和环境污染，由于光催化在苯甲醇选择性氧化过程中使用了绿色氧化剂，同时太阳能是可再生能源，因此光催化具有很好的应用前景。

虽然TiO₂性质稳定，价格低廉，又具有众多独特的性能，但其只能在紫外光辐射下效果好；近些年含硫金属化合物表现出了优异的光催化性能，如In₂S₃、CdS、ZnS等二元硫化物，同时还有ZnIn₂S₄、CdIn₂S₄、Zn₃In₂S₆等三元硫化物，这些金属硫化物均具有合适的禁带宽度，使其具有较好的可见光响应。近年来也报道了一些三元硫化物，如SnIn₄S₈,其禁带宽度在1.98eV～2.27eV之间，其具有合适的禁带宽度和可见光催化活性。但目前制备的SnIn₄S₈光催化剂主要是通过异质结复合、金属(贵金属)负载、碳化物复合等手段提高其光催化性能；然而这些催化剂效果并不理想，因此需要发展一种有效方法制备出一种SnIn₄S₈光催化剂；量子点同质结光催化剂是一种有效方法，但目前还没有合适的手段制备出量子点修饰的性能优越的SnIn₄S₈光催化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步骤简单、成本低廉的硫化铟锡可见光催化剂，并将该可见光催化剂应用于苯甲醇选择性氧化为苯甲醛的反应中。

为了实现上述目的，将通过以下方案进行：

一种硫化铟锡可见光催化剂的制备方法，按如下步骤进行：

(1)将五水四氯化锡与三氯化铟称量，溶解在适量去离子水中，之后称取硫源硫代乙酰胺、硫脲或L-半胱氨酸三种硫源任意一种反应物，加入到上述搅拌均匀的水溶液中，调节pH值1-13，继续搅拌2h；

五水四氯化锡、三氯化铟及反应物的摩尔比为1.5:4:8；

(2)将上述搅拌均匀的溶液转移到水热反应釜中，在140-180℃的烘箱中反应10-12h；自然冷却至室温，得到沉淀物分别用去离子水和无水乙醇洗涤数次后，在60℃真空干燥10h，得到橘黄色粉末样品。

所述硫化铟锡可见光催化剂应用于苯甲醇选择性氧化为苯甲醛的反应中。