【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光催化，尤其涉及雙硫空位的sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑及制備方法和應用
技術介紹
1、磷酸氯喹作為一種常見的抗病毒藥物在廢水中的濃度110?ng/l-33?μg/l之間（environ.sci.technol.2023,57,7913?7923），在水體中的殘留會對水生生物產生毒性作用，影響水生生物的生長、繁殖和生存，破壞水生生態系統的平衡。近年來，光降解催化材料可以將其分解為無害的水、二氧化碳和其他小分子物質。在光照條件下，光催化反應能夠迅速啟動，短時間內就可以實現對污染物的降解，大大提高了處理效率，節省了處理時間和成本。因此，設計高催化活性，結構穩定，可以快速產生大量自由基新型光催化材料仍是當下研究的熱點。
2、bi2s3的禁帶寬度約為?1.8?ev，能夠有效吸收可見光，甚至在近紅外光區也有一定的吸收能力，這使得它可以利用太陽能中較為豐富的可見光部分進行光催化反應，提高了對太陽能的利用率，在光催化領域具有很大的潛力。在實際應用中bi2s3光生電子和空穴容易復合，這會導致光生載流子的壽命較短，參與光催化反應的有效載流子數量減少，從而降低了光催化效率。為了克服這一問題，通常需要將bi2s3與其他材料進行復合或構建特殊的結構，以促進光生載流子的分離并提升催化劑的穩定性。
3、znin2s4能夠在一定程度上保持結構和性能的穩定，有利于其在實際應用中的長期使用，其禁帶寬度在?2.06?-?2.85?ev?之間，能夠吸收可見光。盡管?znin2s4具有一定的光催化活性，但與理
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種光降解磷酸氯喹的雙硫空位的sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑及制備方法，具備可降解磷酸氯喹的能力并且具有良好的結構穩定性和循環使用，只要在光照條件下，其催化活性就可以保持，減少了材料的消耗和廢棄物的產生，符合可持續發展的要求。
2、實現本專利技術目的的具體技術方案是：
3、一種雙硫空位sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟1：sv-bi2s3溶液的制備
5、將聚乙烯吡咯烷酮和硫脲分散在乙二醇（eg）中，并在65℃下持續攪拌，得到溶液a，隨后，向所述溶液a滴加濃度為0.1?mol/l的硝酸鉍溶液b（硝酸鉍也溶解在乙二醇中,標記為b溶液），滴加溶液b的量為溶液a體積1/4；滴加完畢后，繼續攪拌30-60?min，混合后標記為溶液c，即為sv-bi2s3溶液；其中，聚乙烯吡咯烷酮、硫脲和乙二醇的摩爾為1-8∶1-6∶2-15；
6、然后，將混合后的溶液c轉移到聚四氟乙烯襯里的高壓釜中，并在120-140?℃下保持6-10?h；反應結束后，通過離心收集得到的黑色沉淀物，用去離子水和乙醇徹底洗滌，然后在60℃下真空干燥過夜，得到sv-bi2s3；
7、步驟2：sv-znin2s4的制備
8、sv-znin2s4粉末的合成是通過一步水熱法實現的。具體來說，將氯化鋅、四水合氯化銦和硫代乙酰胺溶解在乙二醇中，然后將溶液轉移到聚四氟乙烯襯里的不銹鋼高壓釜中，在120-160℃?下保持10-12?h；冷卻至室溫后，用乙醇和去離子水洗滌溶液以去除任何未反應的前驅體，經過真空干燥60?℃后得到淡黃色sv-znin2s4粉末；其中氯化鋅、四水合氯化銦、硫代乙酰胺和乙二醇的摩爾比為0.5-1.5∶1-2∶2-10∶5-15；
9、步驟3：sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑的制備
10、稱取步驟2制備的sv-znin2s4置于聚四氟乙烯內襯高壓反應釜中，倒入步驟1的溶液c后，攪拌1-2?h，將反應釜擰緊，利用電熱恒溫鼓風干燥箱對其加熱，反應溫度120-160℃，反應時間12-18?h；自然冷卻至室溫，打開反應釜，通過離心洗滌回收固體粉末轉速為8000-10000?rpm，離心時間?10-20?min，分別用去離子水和乙醇洗滌3-5次，最后放入真空干燥箱中，干燥溫度60-80℃?，干燥時間12-18?h，研磨；制得所述雙硫空位sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑；其中，所述sv-znin2s4與溶液c的質量體積比為0.1-0.8g∶10-30ml。
11、一種基于上述方法制得的雙硫空位sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑，通過epr光譜儀能夠檢測出雙硫空位的存在；掃描電鏡顯示，雙硫空位的百合花狀的?sv-bi2s3和繡球花狀的sv-znin2s4緊密結合。
12、一種所述的雙硫空位sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑在降解廢水中磷酸氯喹的應用；其應用過程具體包括：將所述催化劑置于濃度為5-50?mg/l的磷酸氯喹廢水中，攪拌狀態下黑暗吸附30-90?min，達到吸附平衡后，打開功率10-80?w的白光led照射，照射時間5-90?min；所述雙硫空位sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑產生大量的自由基進攻磷酸氯喹母體促使裂解，光降解效率在光照60?min達到72.4-99.3%；其中，所述光催化劑質量∶廢水體積為5-200?mg∶5-200?ml。
13、本專利技術具有以下的優點：
14、1）本專利技術所制備的sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑對cq在60?min降解效率可達到最高99.3%。
15、2）硫空位的引入提高sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑對cq的吸附和降解效率。
16、3）與原始的sv-bi2s3，sv-znin2s4相比，所制備的sv-bi2s3/sv-znin2s4復合光催化劑可以有效的異質電子/空穴復合，加快界面電子傳遞從而提升光催化效率。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種雙硫空位SV-Bi2S3/?SV-ZnIn2S4異質結光催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.一種基于權利要求1所述方法制得的雙硫空位SV-Bi2S3/SV-ZnIn2S4異質結光催化劑。
3.根據權利要求2所述雙硫空位SV-Bi2S3/SV-ZnIn2S4異質結光催化劑，其特征在于，通過EPR光譜儀能夠檢測出雙硫空位的存在；掃描電鏡顯示，雙硫空位的百合花狀的?SV-Bi2S3和繡球花狀的SV-ZnIn2S4緊密結合。
4.一種權利要求2所述的雙硫空位SV-Bi2S3/SV-ZnIn2S4異質結光催化劑在降解廢水中磷酸氯喹的應用。
5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于，其具體過程包括：將所述催化劑置于濃度為5-50?mg/L的磷酸氯喹廢水中，攪拌狀態下黑暗吸附30-90?min，達到吸附平衡后，打開功率10-80?W的白光LED照射，照射時間5-90?min；所述雙硫空位SV-Bi2S3/SV-ZnIn2S4異質結光催化劑產生大量的自由基進攻磷酸氯喹母體促使裂解，光降解效率在光照60?min達到72.4
...【技術特征摘要】
1.一種雙硫空位sv-bi2s3/?sv-znin2s4異質結光催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.一種基于權利要求1所述方法制得的雙硫空位sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑。
3.根據權利要求2所述雙硫空位sv-bi2s3/sv-znin2s4異質結光催化劑，其特征在于，通過epr光譜儀能夠檢測出雙硫空位的存在；掃描電鏡顯示，雙硫空位的百合花狀的?sv-bi2s3和繡球花狀的sv-znin2s4緊密結合。
4.一種權利要求2所述的雙硫空位sv-bi2s3/sv...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陸雪琴，甄廣印，衡世亮，夏夢亭，王健東，陳永豪，
申請(專利權)人：華東師范大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。