一种ZnS-CaTaO₂N复合光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种ZnS-CaTaO₂N复合光催化剂及其制备方法，属于无机功能材料领域。本发明的技术方案要点为：一种ZnS-CaTaO₂N复合光催化剂，是通过将ZnS与CaTaO₂N粉体复合而形成的，其中ZnS与CaTaO₂N的摩尔比为5-15:1。本发明还公开了ZnS-CaTaO₂N复合光催化剂的制备方法。本发明与现有技术相比具有以下优点：ZnS与CaTaO₂N的复合可以大大拓宽了ZnS的光谱响应范围，使ZnS在可见光区域有良好的吸收，提高了ZnS太阳能的利用率；ZnS与CaTaO₂N的复合能够有效减小光生电子和空穴的复合概率，提高了ZnS的光催化活性。

主权项

一种ZnS‑CaTaO₂N复合光催化剂的制备方法，其特征在于具体合成步骤为：（1）将五氯化钽、碳酸钙和柠檬酸按摩尔比1:1:10的比例用无水甲醇配成混合溶液A，在搅拌的条件下在混合溶液A中加入乙二醇形成混合溶液B，其中乙二醇的加入量为混合溶液A中柠檬酸摩尔量的5倍，然后将混合溶液B在30℃的水浴中保持2小时得湿凝胶，湿凝胶经120℃干燥得干凝胶；（2）将步骤（1）所得的干凝胶在空气气氛下500℃煅烧2小时，然后在氨气气氛下950℃煅烧20小时得CaTaO₂N粉体；（3）配制硝酸锌溶液，在搅拌的条件下将步骤（2）所得CaTaO₂N粉体加入到硝酸锌溶液中得混合溶液C，其中硝酸锌与加入的CaTaO₂N粉体的摩尔比为5‑15:1；（4）配制硫脲溶液，在搅拌的条件下，按照硫脲与硝酸锌的摩尔比为1:1的比例将硫脲溶液滴加到混合溶液C中形成混合溶液D；（5）将混合溶液D转移到水热反应釜中，经150‑180℃保持6‑24后小时后得到具有高催化活性的ZnS‑CaTaO₂N复合光催化剂，其中ZnS与CaTaO₂N的摩尔比为5‑15:1。