一种Cu2ZnSnS4-FeBiO3复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:21983874发布日期:2020-08-25 19:20阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种cu2znsns4-febio3复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)制备febio3纳米晶:将铁源和铋源溶于溶剂中,搅拌混匀,同时滴加酸性添加剂,得到稳定的溶胶,溶胶经过陈化、干燥后形成前驱体,前驱体经过焙烧制得febio3纳米晶;

2)制备cu2znsns4-febio3复合材料:将铜源、锌源、锡源和硫源依次溶于溶剂,再加入步骤1)制备得到的febio3,搅拌混匀置入反应釜中进行溶剂热反应,反应完成后,离心,洗涤,干燥,得到cu2znsns4-febio3复合材料。

2.根据权利要求1所述的cu2znsns4-febio3复合材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述铁源为fe(no3)3·nh2o、fecl3·nh2o中的至少一种;所述铋源为bi(no3)3·nh2o、bicl3·nh2o中的至少一种;所述铁源和所述铋源的摩尔比为1:1.1~1.2。

3.根据权利要求1所述的cu2znsns4-febio3复合材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇、无水乙醇中的至少一种;所述铁源与所述溶剂的摩尔体积比为1mmol:2~5ml。

4.根据权利要求1所述的cu2znsns4-febio3复合材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述酸性添加剂为硝酸、乙酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种,用于调节体系酸碱性,使体系ph值为3~4,以得到稳定的溶胶。

5.根据权利要求1所述的cu2znsns4-febio3复合材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,陈化温度为20~40℃,陈化时间为24~72h;干燥温度为60~100℃,干燥时间为2~8h;焙烧具体为干凝胶在温度200~300℃下,预烧2~4h,再以500~600℃温度焙烧1~4h。

6.根据权利要求1所述的cu2znsns4-febio3复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述铜源为cucl2·nh2o、cu(no3)2·nh2o、cuso4·nh2o、cu(co2ch3)2·nh2o中的至少一种;所述锌源为zncl2·nh2o、zn(no3)2·nh2o、cuso4·nh2o、cu(co2ch3)2·nh2o中的至少一种;所述锡源为sncl2·nh2o、snso4·nh2o中的至少一种;所述硫源为硫脲、硫代乙酰胺中的至少一种;所述铜源、锌源、锡源和硫源的摩尔比为2:1:1.1~1.2:4~5。

7.根据权利要求1所述的cu2znsns4-febio3复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述溶剂为乙二醇、无水乙醇中的至少一种;所述铜源与溶剂的摩尔体积比为1mmol:20~50ml。

8.根据权利要求1所述的cu2znsns4-febio3复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述cu2znsns4和febio3的摩尔比为1:0.1~10;所述溶剂热反应的温度为160~200℃,反应时间为8~48h。

9.权利要求1-8任一制备方法制备得到的cu2znsns4-febio3复合材料。

10.权利要求9所述的复合材料在处理含六价铬的废水中的应用。


技术总结
本发明公开的一种Cu2ZnSnS4‑FeBiO3复合材料及其制备方法和应用。包括以下步骤:1)将铁源和铋源溶于溶剂中,搅拌混匀,同时滴加酸性添加剂,得到稳定的溶胶,溶胶经过陈化、干燥后形成前驱体,前驱体经过焙烧制得FeBiO3纳米晶;2)将铜源、锌源、锡源和硫源依次溶于溶剂,再加入步骤1)制备得到的FeBiO3,搅拌混匀置入反应釜中进行溶剂热反应,反应完成后,离心,洗涤,干燥,得到Cu2ZnSnS4‑FeBiO3复合材料。本发明制备得到复合材料具有可见光活性能够利用LED灯或太阳光,在60min内即可实现废水中六价铬离子98.2%的还原,其光催化活性优异,可见光利用率高,且稳定性好。

技术研发人员:张向超;张世英;易媛;易荣;成回家;沈洁;冯文辉
受保护的技术使用者:长沙学院
技术研发日:2020.04.09
技术公布日:2020.08.25
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