專利名稱：一種分級(jí)花狀ZnIn₂S₄三元化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米ZnIn2S4三元化合物的制備方法。
背景技術(shù)：
能源與環(huán)境是目前科學(xué)研究的兩大主題，半導(dǎo)體光催化材料在解決環(huán)境污染與能源短缺方面表現(xiàn)出巨大的潛力，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于污染物深度凈化處理，殺菌，光催化分解水制氫，染料敏化太陽(yáng)能電池等諸多領(lǐng)域，由于人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高和現(xiàn)有的環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，高活性的半導(dǎo)體光催化材料因其 在污水處理和空氣凈化等領(lǐng)域的重要應(yīng)用而倍受人們的關(guān)注。ZnIn2S4是一種典型的可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體催化材料，即窄帶隙半導(dǎo)體光催化材料，其禁帶寬度約為2. 3eV，可在大部分可見太陽(yáng)光的輻射下引發(fā)光催化反應(yīng)，此外ZnIn2S4三元化合物克服了二元硫化物不穩(wěn)定、容易發(fā)生光腐蝕的缺點(diǎn)，且性能穩(wěn)定，合成方法簡(jiǎn)單并易于操作，是一種很有應(yīng)用前景的可見光催化材料，但是，目前ZnIn2S4三元化合物在應(yīng)用方面仍有不足，一些研究表明，ZnIn2S4三元化合物的可見光催化活性仍然較低，因此，如何提高ZnIn2S4的光催化活性是目前和今后需要解決的問(wèn)題。人們對(duì)光催化反應(yīng)的研究表明，半導(dǎo)體光催化材料的形貌，吸附能力和電子分離能力是影響其光催化性質(zhì)的主要因素，其中形貌的影響尤為突出，一般來(lái)說(shuō)，比表面積大且表面粗糙的分級(jí)結(jié)構(gòu)的光催化齊U，在光催化中可以更好的吸收污染物并進(jìn)一步將其降解掉，從而表現(xiàn)出更高的催化活性，但是現(xiàn)有技術(shù)合成的ZnIn2S4三元化合物多以納米粒子、微球居多，比表面積很小，一般為l(T35m2/g，從而抑制了半導(dǎo)體光催化材料的光催化效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的ZnIn2S4三元化合物比表面積小，可見光催化活性低的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法。本發(fā)明的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、按溶液中Zn2+的摩爾濃度為O. 03、. 08mol/L,將無(wú)機(jī)鋅鹽加入到混合醇溶液中，在溫度為3(T50°C的條件下，攪拌至無(wú)機(jī)鋅鹽完全溶解，得到無(wú)機(jī)鋅鹽的混合醇溶液；二、按溶液中Zn2+和In3+的摩爾比為I : (I. 5^2. 5)，向步驟一得到的無(wú)機(jī)鋅鹽的混合醇溶液中加入無(wú)機(jī)銦鹽，在溫度為3(T50°C的條件下，攪拌至無(wú)機(jī)銦鹽完全溶解，得到無(wú)機(jī)鋅鹽和無(wú)機(jī)銦鹽的混合醇溶液；三、按溶液中Zn2+與S2_的摩爾比為I :(4 12)，向步驟二中得到的無(wú)機(jī)鋅鹽和無(wú)機(jī)銦鹽的混合醇溶液中加入半胱氨酸鹽酸鹽，在溫度為40°C，攪拌速度為10(T300r/min的條件下攪拌l(T30min，得到含Zn2+、In3+和S2—的混合醇溶液；四、將步驟三得到的含Zn2+、In3+和S2_的混合醇溶液加入到襯有聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，在溫度為11(T180°C的條件下，反應(yīng)O. 5 24h，然后自然冷卻至25 30°C，得到ZnIn2S4 沉淀；
五、將步驟四得到的ZnIn2S4沉淀用無(wú)水乙醇洗滌2飛次，然后在轉(zhuǎn)速為300(T4000r/min的條件下,離心5 30min,再將離心后的ZnIn2S4沉淀放入干燥箱中，在溫度為3(T70°C的條件下，干燥5 24h，得到一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物。本發(fā)明采用溶劑熱法制備的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物，巧妙的利用了半胱氨酸鹽酸鹽既作為硫源又作為表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)，制得的ZnIn2S4三元化合物具有特殊的分級(jí)花狀結(jié)構(gòu)，其比表面積為7f98m2/g，與現(xiàn)有的ZnIn2S4納米材料相比，增大了比表面積，增強(qiáng)了吸附性能、對(duì)光的吸收能力以及電子分離能力，從而提高了可見光催化活性，且增強(qiáng)了表面粗糙度，具有粒徑均勻、大小適中、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，而且本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，制得的分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物，可應(yīng)用在水中有毒有害污染物的降解及空氣凈化等領(lǐng)域。


圖I是實(shí)施例f4制得的ZnIn2S4三元化合物的X射線衍射分析圖；其中A為實(shí)施例I制得的ZnIn2S4三元化合物的X射線衍射分析圖、B為實(shí)施例2制得的ZnIn2S4三元化 合物的X射線衍射分析圖、C為實(shí)施例3制得的ZnIn2S4三元化合物的X射線衍射分析圖、D為實(shí)施例4制得的ZnIn2S4三元化合物的X射線衍射分析圖；圖2是實(shí)施例I制得的ZnIn2S4三元化合物的掃描電鏡照片；圖3是實(shí)施例2制得的ZnIn2S4三元化合物的掃描電鏡照片；圖4是實(shí)施例3制得的ZnIn2S4三元化合物的掃描電鏡照片；圖5是實(shí)施例4制得的ZnIn2S4三元化合物的掃描電鏡照片；圖6是試驗(yàn)四的降解曲線圖；其中A為實(shí)施例4制得ZnIn2S4三元化合物的降解曲線、B為現(xiàn)有的ZnIn2S4三元化合物的降解率曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、按溶液中Zn2+的摩爾濃度為O. 03、. 08mol/L,將無(wú)機(jī)鋅鹽加入到混合醇溶液中，在溫度為3(T50°C的條件下，攪拌至無(wú)機(jī)鋅鹽完全溶解，得到無(wú)機(jī)鋅鹽的混合醇溶液；二、按溶液中Zn2+和In3+的摩爾比為I : (I. 5^2. 5)，向步驟一得到的無(wú)機(jī)鋅鹽的混合醇溶液中加入無(wú)機(jī)銦鹽，在溫度為3(T50°C的條件下，攪拌至無(wú)機(jī)銦鹽完全溶解，得到無(wú)機(jī)鋅鹽和無(wú)機(jī)銦鹽的混合醇溶液；三、按溶液中Zn2+與S2_的摩爾比為I :(4 12)，向步驟二中得到的無(wú)機(jī)鋅鹽和無(wú)機(jī)銦鹽的混合醇溶液中加入半胱氨酸鹽酸鹽，在溫度為40°C，攪拌速度為10(T300r/min的條件下攪拌l(T30min，得到含Zn2+、In3+和S2—的混合醇溶液；四、將步驟三得到的含Zn2+、In3+和S2_的混合醇溶液加入到襯有聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，在溫度為11(T180°C的條件下，反應(yīng)O. 5 24h，然后自然冷卻至25 30°C，得到ZnIn2S4 沉淀；
五、將步驟四得到的ZnIn2S4沉淀用無(wú)水乙醇洗滌2飛次，然后在轉(zhuǎn)速為300(T4000r/min的條件下,離心5 30min,再將離心后的ZnIn2S4沉淀放入干燥箱中，在溫度為3(T70°C的條件下，干燥5 24h，得到一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物。本實(shí)施方式采用溶劑熱法制備的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物，巧妙的利用了半胱氨酸鹽酸鹽既作為硫原又作為表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)，制得的ZnIn2S4三元化合物具有特殊的分級(jí)花狀結(jié)構(gòu)，其比表面積為7f 98m2/g，與現(xiàn)有的ZnIn2S4納米材料相比，增大了比表面積，增強(qiáng)了吸附性能、對(duì)光的吸收能力以及電子分離能力，從而提高了可見光催化活性，且增強(qiáng)了表面粗糙度，具有粒徑均勻、大小適中、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，而且本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，制得的分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物，可應(yīng)用在水中有毒有害污染物的降解及空氣凈化等領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中所述的混合醇溶液為無(wú)水乙醇和甘油按任意比組成的，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟一中按溶液 中Zn2+的摩爾濃度為O. 04、. 07mol/L,向混合醇溶液中加入無(wú)機(jī)鋅鹽，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同的是步驟一中所述的無(wú)機(jī)鋅鹽為醋酸鋅、硝酸鋅或者硫酸鋅，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至三之一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是步驟一和步驟二中的攪拌溫度均為40°C，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至四之一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是步驟二中所述的無(wú)機(jī)銦鹽為硝酸銦，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六之一不同的是步驟二中的溶液中Zn2+和In3+的摩爾比為I :2，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至六之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一不同的是步驟三中Zn2+與S2_的摩爾比為I :(6 10)，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至七之一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八之一不同的是步驟三中的攪拌時(shí)間為15 25min，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至九之一不同的是步驟四中的反應(yīng)溫度為14(T160°C，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至九之一相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十之一不同的是步驟四中的反應(yīng)時(shí)間為16 20h，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十之一相同。
具體實(shí)施方式
十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至i 之一不同的是步驟五中的離心時(shí)間為l(T20min，干燥時(shí)間為l(T20h，其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十一之一相同。用以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果實(shí)施例I、一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、取15mL無(wú)水乙醇及5mL甘油，放于容器內(nèi)，攪拌使其混合，然后向其中加入O. 0275g Zn (NO3)2,在溫度為40°C的條件下，攪拌至Zn (NO3) 2完全溶解，得到Zn (NO3) 2的混合醇溶液；二、再像步驟一得到的Zn(NO3)2的混合醇溶液中加入O. 0955g的In(NO3)3，在溫度為40°C的條件下，攪拌至In (NO3) 3完全溶解，得到Zn (NO3) 2和In (NO3) 3的混合醇溶液；三、繼續(xù)向步驟二得到的Zn(NO3)2和In(NO3)3的混合醇溶液中加入O. 1714g半胱氨酸鹽酸鹽，在溫度為40°C，攪拌速度為300r/min的條件下，攪拌30min，得到含Zn2+、In3+和S2—的混合醇溶液；四、將步驟三的含Zn2+、In3+和S2_的混合醇溶液加入到襯有聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，在溫度為160°C的條件下反應(yīng)lh，然后自然冷卻至25°C，得到ZnIn2S4沉淀；五、將步驟四得到的ZnIn2S4沉淀用無(wú)水乙醇洗漆5次,然后在轉(zhuǎn)速4000r/min的條件下,離心5min,再將離心后的ZnIn2S4沉淀放入干燥箱中，在溫度為70°C的條件下，干燥20h，得到一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物。實(shí)施例2、一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法按以下步驟進(jìn)行本試驗(yàn)的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法與實(shí)施例I不同的是步驟四中反應(yīng)時(shí)間為3h，其它實(shí)驗(yàn)步驟及參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例3、一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法按以下步驟進(jìn)行 本試驗(yàn)的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法與實(shí)施例I不同的是步驟四中反應(yīng)時(shí)間為I0h，其它實(shí)驗(yàn)步驟及參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例4、一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、取15mL無(wú)水乙醇及5mL甘油，放于容器內(nèi)，攪拌使其混合，然后向其中加入O. 0275g Zn (NO3)2,在溫度為40°C的條件下，攪拌至Zn (NO3) 2完全溶解，得到Zn (NO3) 2的混合醇溶液；二、再像步驟一得到的Zn(NO3)2的混合醇溶液中加入O. 0955g的In(NO3)3，在溫度為40°C的條件下，攪拌至In (NO3) 3完全溶解，得到Zn (NO3) 2和In (NO3) 3的混合醇溶液；三、繼續(xù)向步驟二得到的Zn(NO3)2和In(NO3)3的混合醇溶液中加入O. 1714g半胱氨酸鹽酸鹽，在溫度為40°C，攪拌速度為300r/min的條件下攪拌30min，得到含Zn2+、In3+和S2—的混合醇溶液；四、將步驟三的含Zn2+、In3+和S2_的混合醇溶液加入到襯有聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，在溫度為160°C的條件下，反應(yīng)16h，然后自然冷卻至25°C，得到ZnIn2S4沉淀；五、將步驟四得到的ZnIn2S4沉淀用無(wú)水乙醇洗滌5次，然后在轉(zhuǎn)速4000r/min的條件下，離心30min,再將離心后的的ZnIn2S4沉淀放入干燥箱中，在溫度為70°C的條件下，干燥20h，得到一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物。實(shí)施例5、本試驗(yàn)的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法與實(shí)施例I不同的是步驟四中反應(yīng)溫度為140°C，其它實(shí)驗(yàn)步驟及參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例6、本試驗(yàn)的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法與實(shí)施例I不同的是步驟四中反應(yīng)溫度為180°C，其它實(shí)驗(yàn)步驟及參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例7、本試驗(yàn)的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法與實(shí)施例I不同的是步驟三中加入半胱氨酸鹽酸鹽的量為O. 05g，其它實(shí)驗(yàn)步驟及參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例8、本試驗(yàn)的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法與實(shí)施例I不同的是步驟三中加入半胱氨酸鹽酸鹽的量為O. 05g，其它實(shí)驗(yàn)步驟及參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例9、本試驗(yàn)的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法與實(shí)施例I不同的是步驟三中加入半胱氨酸鹽酸鹽的量為O. lg，其它實(shí)驗(yàn)步驟及參數(shù)與實(shí)施例I相同。實(shí)施例10、本試驗(yàn)的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法與實(shí)施例I不同的是步驟三中加入半胱氨酸鹽酸鹽的量為O. 25g，其它實(shí)驗(yàn)步驟及參數(shù)與實(shí)施例I相同。
試驗(yàn)一、對(duì)實(shí)施例f 4制得的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物進(jìn)行X射線衍射試驗(yàn)，得到的X射線衍射曲線圖如圖I所示，圖中曲線A、B、C和D依次為實(shí)施例f 4的X射線衍射曲線，由圖I可以看出曲線D中6. 9° ,13. 5° ,20. 6° ,27. 6° Al. 5° ,56. 1°以及76. 3°時(shí)出現(xiàn)了衍射峰，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)卡片(JCPDS. card. no72_0773)分別為六角相的ZnIn2S4晶體(002 )、( 104)、( 006 )、( 102 )、( 110 )、( 202 )以及(213 )晶面的特征衍射。A-D四條曲線上除了上述晶面的衍射峰以外，并未見其他衍射峰，證明本實(shí)驗(yàn)所得ZnIn2S4三元化合物無(wú)雜質(zhì)，純度高；此外，曲線D對(duì)比其他三條曲線衍射峰強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，說(shuō)明實(shí)施例4制得的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物結(jié)晶性好，且從衍射峰寬可以看出產(chǎn)品粒徑并沒(méi)有明顯的增大現(xiàn)象，由此可推知實(shí)施例4與現(xiàn)有的ZnIn2S4化合物相比，這種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物結(jié)晶性好，表面粗糙且具有特殊的花狀結(jié)構(gòu)，比表面積大，具有很高的可見光催化活性，可以更多的吸附污染物，進(jìn)而有效的對(duì)水中有毒有害污染物進(jìn)行降解及對(duì)空氣進(jìn)行凈化。試驗(yàn)二、對(duì)實(shí)施例廣4制得的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物進(jìn)行電鏡掃描，得到的電鏡掃描照片依次為圖2、3、4、5，由圖2可以看出，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為Ih的時(shí)候形成了 ZnIn2S4三元化合物的納米粒子，隨著反應(yīng)時(shí)間達(dá)到3h,形成了表面粗糙的球體,反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行到IOh時(shí)，形成了未完全成形的類花狀ZnIn2S4三元化合物，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為16h的時(shí)候，完整的分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物已經(jīng)形成，且由圖5可以看出一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物已經(jīng)成功制得，且具有形貌一致、粒徑均勻、大小適中，分散性好以及表面粗糙等優(yōu)點(diǎn)，可有效的對(duì)水中有毒有害污染物進(jìn)行降解及對(duì)空氣進(jìn)行凈化。試驗(yàn)三、對(duì)實(shí)施例4制得的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物進(jìn)行BET比表面積測(cè)試，測(cè)得本發(fā)明的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的比表面積達(dá)98m2/g，而現(xiàn)有的ZnIn2S4納米材料比表面積為l(T35m2/g，增大了比表面積，增強(qiáng)了吸附性能、對(duì)光的吸收能力以及電子分離能力，從而提高了可見光催化活性。試驗(yàn)四、用實(shí)施例4制得的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物和現(xiàn)有的ZnIn2S4納米材料，在室溫以及可見光照射下，分別對(duì)羅丹明B進(jìn)行降解試驗(yàn)，對(duì)比曲線如圖6，從圖6可以看出，在可見光照射達(dá)到SOmin時(shí)，以實(shí)施例4制備的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物做催化劑的降解效率可達(dá)到94%，比現(xiàn)有的ZnIn2S4納米材料的光催化效率提高了 47%。綜上所述本發(fā)明的制備方法得到的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物，其比表面積為71 98m2/g,而現(xiàn)有的ZnIn2S4納米材料的比表面積為l(T35m2/g,本發(fā)明制備的一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物與現(xiàn)有的ZnIn2S4納米材料相比，增大了比表面積，增強(qiáng)了吸附性能、對(duì)光的吸收能力以及電子分離能力，從而提高了可見光催化活性，且增強(qiáng)了表面粗糙度，具有粒徑均勻、大小適中、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，而且本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，制得的分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物，可應(yīng)用在水中有毒有害污染物的降解及空氣凈化等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于所述的制備方法按以下步驟進(jìn)行 一、按溶液中Zn2+的摩爾濃度為0. 03、. 08mol/L，將無(wú)機(jī)鋅鹽加入到混合醇溶液中，在溫度為3(T50°C的條件下，攪拌至無(wú)機(jī)鋅鹽完全溶解，得到無(wú)機(jī)鋅鹽的混合醇溶液； ニ、按溶液中Zn2+和In3+的摩爾比為I : (I. 5^2. 5)，向步驟一得到的無(wú)機(jī)鋅鹽的混合醇溶液中加入無(wú)機(jī)銦鹽，在溫度為3(T50°C的條件下，攪拌至無(wú)機(jī)銦鹽完全溶解，得到無(wú)機(jī)鋅鹽和無(wú)機(jī)銦鹽的混合醇溶液； 三、按溶液中Zn2+與S2-的摩爾比為I:(4 12)，向步驟ニ中得到的無(wú)機(jī)鋅鹽和無(wú)機(jī)銦鹽的混合醇溶液中加入半胱氨酸鹽酸鹽，在溫度為40°C，攪拌速度為10(T300r/min的條件下攪拌l(T30min，得到含Zn2+、In3+和S2—的混合醇溶液； 四、將步驟三得到的含Zn2+、In3+和S2_的混合醇溶液加入到襯有聚四氟こ烯的反應(yīng)釜中，在溫度為11(T180°C的條件下，反應(yīng)0. 5 24h，然后自然冷卻至25 30°C，得到ZnIn2S4沉淀； 五、將步驟四得到的ZnIn2S4沉淀用無(wú)水こ醇洗滌2 5次，然后在轉(zhuǎn)速為300(T4000r/min的條件下,離心5 30min,再將離心后的ZnIn2S4沉淀放入干燥箱中，在溫度為3(T70°C的條件下，干燥5 24h，得到一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟一中所述的混合醇溶液為無(wú)水こ醇和甘油按任意比組成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟一中按溶液中Zn2+的摩爾濃度為0. 04、. 07mol/L,向混合醇溶液中加入無(wú)機(jī)鋅鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟一中所述的無(wú)機(jī)鋅鹽為醋酸鋅、硝酸鋅或者硫酸鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟ー和步驟ニ中的攪拌溫度均為40°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟ニ中所述的無(wú)機(jī)銦鹽為硝酸銦。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟ニ中的溶液中Zn2+和In3+的摩爾比為I :2。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟三中按溶液中Zn2+與S2_的摩爾比為I : (6 10)，加入半胱氨酸鹽酸鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟四中的溫度為14(T160°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，其特征在于步驟四中的反應(yīng)時(shí)間為16 20h。
全文摘要
一種分級(jí)花狀ZnIn2S4三元化合物的制備方法，它涉及一種納米ZnIn2S4三元化合物的制備方法，本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的ZnIn2S4三元化合物比表面積小，可見光催化活性低的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的制備方法如下首先將無(wú)機(jī)鋅鹽加入到混合醇溶液中，然后加入無(wú)機(jī)銦鹽，待溶解后再加入硫源并攪拌，最后在襯有聚四氟乙烯的高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，冷卻、分離、洗滌并干燥即得到一種分級(jí)花狀結(jié)構(gòu)ZnIn2S4三元化合物，本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，所得的ZnIn2S4三元化合物為分級(jí)花狀結(jié)構(gòu)，比表面積為71~98m2/g，比表面積大，表面粗糙，從而可見光催化活性高，可應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、電化學(xué)、環(huán)境催化等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B82Y30/00GK102795661SQ20121033408
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者田國(guó)輝, 付宏剛, 周娟, 陳亞杰, 孟祥影 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)