料的制备:在搅拌下将1.5mmol四氯化锡和1.5mmol维生素C溶于60ml去离子水中形成澄清溶液，锡离子的摩尔浓度为0.025mol/L ;按锡离子与二硫化锡摩尔比为10.91称取上述制备的SnSjfi米片并将其超声分散在上述溶液中，然后加入6mmol的碳酸氢钠NaHCO3并搅拌均匀，将上述混合物转移到10ml玻璃圆底烧瓶中，在回流条件下在微波反应器中，于160°C条件下加热15分钟，然后自然冷却，将所得沉淀用去离子水和无水乙醇分别漂洗三遍，离心分离并真空干燥即可得到二硫化锡纳米片负载二氧化锡纳米晶复合纳米材料Sn02/SnS2。
[0034]按上述方法制备得到的Sn02/SnS2复合材料经XRD物相分析，二氧化锡为正方相SnOjg ;此外，还有SnS 2的衍射峰。TEM观察发现，除了一些SnO 2纳米粒子负载在SnS 2纳米片上之外，还有较多的未能负载的发生团聚的SnO2纳米粒子。
[0035]按照与实施例1相同的方法将上述制备的二硫化锡纳米片负载二氧化锡纳米晶复合纳米材料作为光催化剂进行可见光下催化还原六价铬离子的实验。90分钟光催化反应六价络离子还原的效率为65%。
[0036]发明人发现，S2中加入的四氯化锡与SnS2纳米片的摩尔比过高时容易出现SnS2纳米片太少而SnO2纳米粒子过多的情况，这样会造成较多的SnO2纳米粒子不能负载在SnS2纳米片上；当四氯化锡与SnS2纳米片的摩尔比过低时容易出现SnS 2纳米片太多而SnOjft米粒子太少的情况，这样会造成一些SnSjft米片上负载的SnO2纳米粒子太少或没有。从催化的角度来说，复合纳米材料31102/51^2两种材料之间的比例在1~5:1范围时，不仅可以较好地控制复合催化剂的能带间隙，而且也具有更多的异质结，更有利于光生电子和空穴的分离，因此体现出较好的光催化活性；而如果超出这个范围则会产生屏蔽效应，即一种催化剂太多而将另一种催化剂大部分覆盖住，使其不能接触光线，导致光催化效果大大下降。
[0037]对比例2
本对比例与实施例1制备二硫化锡纳米片负载二氧化锡纳米晶复合纳米材料的方法基本相同，不同之处在于本对比例SI采用如下几种硫源和四氯化锡用量:处理①将9mmolL-半胱氨酸与2mmol四氯化锡(即硫源:四氯化锡=4.5:1)溶于60ml去离子水中形成澄清溶液，锡离子的摩尔浓度为0.033mol/L ;处理②将12mmol L-半胱氨酸与1.2mmol四氯化锡(即硫源:四氯化锡=10:1)溶于60ml去离子水中形成澄清溶液，锡离子的摩尔浓度为0.02mol/L ;处理③将27mmol L-半胱氨酸与4.5mmol四氯化锡溶于60ml去离子水中形成澄清溶液，锡离子的摩尔浓度为0.075mol/Lo
[0038]处理①硫源和四氯化锡的比例较小，所制得的纳米片经XRD检测，发现得到的二硫化锡不纯，除了二硫化锡的衍射峰外，还有二氧化锡的杂峰。
[0039]处理②硫源和四氯化锡的比例较高，所制得的纳米片按实施例1制备复合材料及光催化实验，90分钟光催化反应六价铬还原的效率为75%。将上述制备得到的纳米片经元素分析，发现含有较多的无定形碳，这些覆盖在二硫化锡表面的无定形碳会产生屏蔽效应，干扰其对光波的吸收。
[0040]处理③中四氯化锡的浓度过高，所制得的纳米片经SEM检测，发现其尺寸明显增大，按实施例1制备出复合材料，发现二氧化锡纳米粒子在纳米片上分布得不是很均匀，这可能是尺寸较大的纳米片在超声时不易均匀地分散在溶液中，导致二氧化锡纳米粒子负载得不够均匀。90分钟光催化反应六价铬还原的效率为72%。
对比例3
本对比例与实施例1制备二硫化锡纳米片负载二氧化锡纳米晶复合纳米材料的方法基本相同，不同之处在于本对比例在S2步骤中采用进行水热反应代替微波反应。
[0041]按上述处理方法制备复合纳米材料，需花费较长的时间，一般至少在5小时以上，较长的反应时间可能会造成二硫化锡纳米片表面部分被水中的氧所氧化。
【主权项】
1.一种二硫化锡纳米片负载二氧化锡纳米晶复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: s1.二硫化锡纳米片的制备:将L-半胱氨酸和四氯化锡溶于水中，混匀，水热反应后得到浅黄色沉淀，漂洗，离心分离，干燥得到产品SnS2纳米片； s2.复合材料的制备:将四氯化锡和维生素C溶于水中，将SI制备得到的SnS2纳米片分散在上述溶液中，再加入NaHCO3,混匀，在回流条件下微波反应，冷却，漂洗，离心分离，干燥即得复合纳米材料Sn02/SnS2; 其中，SI中加入L-半胱氨酸和四氯化锡的摩尔比为6~8:1，S2中加入的四氯化锡与SnS2纳米片的摩尔比为1~5:1。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1、S2所述四氯化锡溶于水后锡离子的浓度为 0.01-0.05mol/Lo3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，SI所述水热反应的条件为180°C水热反应1h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，SI中加入L-半胱氨酸和四氯化锡的摩尔比为6:1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2所述混合液中NaHCO3和四氯化锡的摩尔比为4:1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2所述混合液中维生素C和四氯化锡的摩尔比为1:1。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2所述微波反应的条件为140~160°C加热反应15~30min。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1、S2所述漂洗为用水和无水乙醇分别漂洗三次。9.根据权利要求1~8任一项所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: s1.二硫化锡纳米片的制备:将L-半胱氨酸和四氯化锡按摩尔比6:1溶于水中，混匀形成澄清溶液，锡离子的浓度为0.01-0.05mol/L，将上述溶液在180°C水热反应10h，自然冷却，得到浅黄色沉淀，漂洗，离心分离，真空干燥得到产品二硫化锡纳米片； s2.复合材料的制备:按摩尔比为1:1将四氯化锡和维生素C溶于水中，锡离子的浓度为0.01-0.05mol/L，将SI制备得到的SnS2纳米片分散在上述溶液中，再加入NaHCO3, NaHCO3和四氯化锡的摩尔比为4:1，混匀，在回流条件下140~160°C微波反应15~30min，自然冷却，漂洗，离心分离，真空干燥即得复合纳米材料Sn02/SnS2; 其中，S2中加入的四氯化锡与SnS2纳米片的摩尔比为1~5:1。
【专利摘要】本发明公开了一种二硫化锡纳米片负载二氧化锡纳米晶复合纳米材料的制备方法。所述方法包括如下步骤：S1.二硫化锡纳米片的制备：将L-半胱氨酸和四氯化锡溶于水中，混匀，水热反应后得到浅黄色沉淀，漂洗，离心分离，干燥得到SnS2纳米片；S2.复合材料的制备：将四氯化锡和维生素C溶于水中，将S1制备得到的SnS2纳米片分散在上述溶液中，再加入NaHCO3，混匀，在回流条件下微波反应，冷却，漂洗，离心分离，干燥即得复合纳米材料SnO2/SnS2；S1中加入L-半胱氨酸和四氯化锡的摩尔比为6~8:1，S2中加入的四氯化锡与SnS2纳米片的摩尔比为1~5:1。本发明制备得到的SnO2/SnS2复合材料，SnO2纳米晶均匀地分散并牢固地负载在SnS2纳米片上，避免了SnO2纳米晶的团聚现象，显示出明显增强的光催化性质。
【IPC分类】B01J27/04
【公开号】CN104998660
【申请号】CN201510318239
【发明人】马琳, 许丽梅, 周晓平, 徐旭耀, 张玲玲
【申请人】岭南师范学院
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月11日