一种分级结构硫化铟光催化剂及其制备方法

摘要

本发明具体涉及一种分级结构硫化铟光催化剂及其制备方法。通过使用聚苯乙烯磺酸钠（PSS）作为特殊的表面活性剂，简单水热即可制备立方相β‑In₂S₃催化材料。实验条件易达到，无需加酸或者碱调节反应溶液的pH值，从而减小了对环境的污染；所合成的材料尺寸较小，粒径均匀，尺寸在100‑200 nm间，比表面积在70‑82m²/g之间，利于催化反应中对污染物分子的吸附；聚苯乙烯磺酸钠的结构调控作用使In₂S₃材料具有特殊的纳米薄片组装的分级结构，该形貌特征使其具有较大的比表面积并产生更多的活性位点，相互交错的纳米片又可以使光线在催化剂结构间进行多次反射，从而提高光的利用率；该纳米材料应用于光催化降解2,4‑二氯苯酚80分钟的降解率可达91%。

主权项

一种分级结构硫化铟光催化剂，其特征在于：属立方相β‑In₂S₃，是由纳米薄片组成的小尺寸分级结构，该形貌特征使其具有较大的比表面积并产生更多的活性位点，所合成的分级结构硫化铟尺寸在100‑200 nm间，所述的分级结构硫化铟光催化剂的制备方法，包括以下步骤：将InNO₃·4.5H₂O、硫代乙酰胺及表面活性剂聚苯乙烯磺酸钠依次溶解在30 mL的去离子水中，磁力搅拌至原料溶解，将混合溶液转移至水热釜并于烘箱中120‑180℃间恒温加热，待反应结束后取出水热釜，自然冷却至室温后弃掉上清液，收集沉淀物；将上述沉淀物分别用去离子水和无水乙醇洗涤，以去除沉淀物中的杂质；将洗涤后的沉淀物在 50‑70℃下恒温干燥，得到硫化铟粉末，所用到的InNO₃·4.5H₂O的量为0.2 g，硫代乙酰胺的量按S^2‑：In³⁺摩尔比2‑7:1的比例加入，所述聚苯乙烯磺酸钠的量为0.1‑0.2 g，所述聚苯乙烯磺酸钠的平均分子量为 5000～700000。