一种牡丹花状异质结构微米球光催化剂及其制备和应用

摘要

本发明提供了一种牡丹花状异质结构微米球光催化剂，由于由内到外的不同宽度能带匹配，使得催化剂对太阳光具有多波段的吸收，从而极大地提高了其对污染水中的染料的光降解效率。该催化剂是采用水热法和阳离子交换法制备的：先利用水热合成法制备出了具有不同比表面积的牡丹花状Zn-In-S微米球；接着利用阳离子交换法将表面区域的Zn-In-S转变成Ag-In-S而保持其形貌不变，通过控制反应调节可以得到不同吸光波段的异质光催化剂。相比于传统的TiO₂或者单一的三元光催化剂而言，具有很好的光能利用率、比表面积大于100m²/g，在使用量很小的情况下具有很高的光降解率；本发明方法简便，合成时间短，降解效率高，具有明显的优越性和实用价值。

主权项

一种牡丹花状异质结构微米球光催化剂，其特征在于，其由内到外依次为Zn‑In‑S核、20‑200 nm的Zn‑Ag‑In‑S中间层和10‑50nm的Ag‑In‑S外层；首先通过水热生长法合成牡丹花状的Zn‑In‑S核微米球，使其表面为厚度50 nm左右的纳米片自组装堆叠形成的类似花瓣层状结构，内部为实心；然后利用部分阳离子交换法，将Zn‑In‑S核微米球表面区域的Zn‑In‑S转变成Ag‑In‑S，在这两层中间有一个过渡层为Zn‑Ag‑In‑S中间层。