专利名称：一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合半导体光催化剂及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着人类生产生活的有机废水排放对生态环境造成的污染日益严重，半导体光催化净化环境方面的研究工作越来越受到研究者的关注。在实际应用中半导体光催化剂还存在以下缺点(I)光生载流子的复合速率高，光催化效率低。(2)光催化剂的稳定性差，重复利用率低。以上两个缺点制约了半导体光催化剂在实际中的推广应用。复合半导体光催化剂是一种能够有效抑制光生载流子复合的有效途径。因此，开发新型高效复合半导体光催化材料，提高光能转换效率和实现催化剂的重复利用已成为目前光催化材料领域的研究热点之一。 ZnS半导体光催化剂不仅可以用于降解有机污染物，而且可以用于从水中制氢、CO2的光还原、有机光合成、醛及衍生物的光还原、卤代苯脱卤，以及水中有毒重金属离子的光还原等的许多光催化领域。有文献报道ZnS与TiO2, ZnO, CdS构成的复合半导体光催化剂都表现出较好的光催化效果。复合材料的制备方法多采用共沉淀法。由于在共沉淀过程中，很难保证沉淀剂在溶液中分散均匀，所以实际获得的复合半导体光催化剂存在两种半导体复合不均匀的现象，减少了有效抑制光生载流子的界面。对于ZnS复合半导体材料的制备技术，专利《三维花状ZnO/ZnS复合结构的控制合成方法》(申请号201110447195. 0)提出了一种利用气相沉积法获取三维花状ZnO/ZnS复合结构的控制合成方法。这种方法受衬底硅片的尺寸限制，约束了复合材料的产量，不利于在实际应用中推广。专利《一种p-CuO/n-CdS/ZnS复合半导体光催化剂的制备方法》(申请号201010607764. 9)采用超生分散反应物的方法制备复合半导体光催化剂，制备工艺中需要焙烧、研磨等工艺，制备步骤多且通过超声分散难以保证半导体之间的有效复合。因此现有的ZnS复合光催化剂存在制备方法复杂、降解反应时间长和催化剂稳定性差的问题。
发明内容
本发明要解决现有的ZnS复合光催化剂存在制备方法复杂、生产成本高、降解反应时间长和催化剂稳定性差的问题，而提供一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂及其制备方法。—种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂由ZnS粉末、去离子水、AgNO3和十六烷基三甲基溴化铵制备而成；所述的ZnS粉末的质量与去离子水的体积比为lg: (250mL 1000mL);所述的ZnS与AgNO3质量比为(广20) : I ;所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (4X10—2 16X10—2)。一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成一、混合首先在搅拌速度为40转/mirT90转/min下将ZnS粉末放入去离子水中搅拌IOmin 20min,然后加入AgNO3,并继续在搅拌速度为40转/min 90转/min下搅拌IOmin 20min,然后加入十六烧基三甲基溴化铵，并继续在搅拌速度为40转/min 90转/min下搅拌10mirT20min,即得到灰黑色溶液；步骤一中所述的ZnS粉末的质量与去离子水的体积比为lg (250mL IOOOmL);步骤一中所述的ZnS与AgNO3质量比为(I 20) : I ;步骤一中所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (4X 10_2 16X 10_2)；二、恒温加热反应首先将步骤一得到的灰黑色溶液放入反应釜中，灰黑色溶液的体积不得超过反应釜容积的2/3，然后在温度为120°C 140°C下恒温加热120mirTl40min，冷却至室温得到恒温加热后反应产物； 三、过滤干燥首先采用过滤方法将步骤二得到的恒温加热后反应产物进行过滤，得到过滤固体反应物，然后采用去离子水清洗3飞次，最后在温度为60°C 90°C下干燥120mirTl80min，即得到具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂。本发明优点一、本发明制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂是采用不同禁带宽度的两种半导体复合，具有调节禁带宽度的优势，扩大了吸收太阳光的频谱范围，提高了对光源的利用率；二、由于复合材料中存在半导体的界面，能够有效地抑制电子与空穴的复合几率，因此本发明制备的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的催化活性比现有的ZnS催化材料紫外催化活性高；三、本发明利用水热法合成硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，即利用纯相的ZnS作为水热合成硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的基体材料及硫源，ZnS溶液中缓慢释放硫离子形成Ag2S的方式有效地增强了两种半导体材料间的有效复合，增加了抑制光生载流子复合的反应界面；四、本发明具有制备工艺简单、易操作，有利于大量生产和推广使用的特点；五、采用X-射线衍射检测反应前后的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂证实了本发明制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂具有优良的稳定性，且反应后光催化剂的回收率为759^85%，循环利用4次后，染料的降解效率仍能达到50%。因此本发明制备的可重复多次利用的紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂具有催化效率高，稳定性好的特点。
图I是现有纯ZnS粉末的SEM图；图2是试验一制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的SEM图；图3是试验二制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的SEM图；图4是试验三制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的SEM图；图5是XRD谱图，图5中(a)表示试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂得XRD图，图5 (a)中竖线表示纯ZnS标准卡，图5中(b)表示试验二制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂得XRD图，图5中(c)表示试验三制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂得XRD图，图5 (c)中竖线表示纯Ag2S标准卡；图6是光催化降解率-时间变化曲线，图6中■表示现有纯ZnS粉末的光催化降解率-时间变化曲线，图6中▼表示试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的光催化降解率-时间变化曲线，图6中▲表示试验二制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的光催化降解率-时间变化曲线，图6中 表示试验三制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的光催化降解率-时间变化曲线；图7是回收得到具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD谱图，图7中(a)表示第一次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD图，图7中(b)表示第二次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD图，图7中(c)表示第三次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD图，图7中(d)表示第四次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD图。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式是一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂由ZnS粉末、去离子水、AgNO3和十六烷基三甲基溴化铵制备而成；所述的ZnS粉末的质量与去离子水的 体积比为lg: (250mL 1000mL);所述的ZnS与AgNO3质量比为(广20) : I ;所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (4X10—2 16X10—2)。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一的不同点是所述的ZnS粉末的质量与去离子水的体积比为lg: (400mL 800mL)。其他与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二之一不同点是所述的ZnS与AgNO3质量比为(5 15):1。其他与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同点是所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (6X10_2 12X10_2)。其他与具体实施方式
一至二相同。
具体实施方式
五本实施方式是一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成—、混合首先在搅拌速度为40转/min 90转/min下将ZnS粉末放入去离子水中搅拌IOmin 20min,然后加入AgNO3,并继续在搅拌速度为40转/min 90转/min下搅拌IOmin 20min,然后加入十六烧基三甲基溴化铵，并继续在搅拌速度为40转/min 90转/min下搅拌10mirT20min,即得到灰黑色溶液；步骤一中所述的ZnS粉末的质量与去离子水的体积比为lg: (250mL IOOOmL);步骤一中所述的ZnS与AgNO3质量比为(I 20) : I ;步骤一中所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (4X 10_2 16X 10_2)；二、恒温加热反应首先将步骤一得到的灰黑色溶液放入反应釜中，灰黑色溶液的体积不得超过反应釜容积的2/3，然后在温度为120°C 140°C下恒温加热120mirTl40min，冷却至室温得到恒温加热后反应产物；三、过滤干燥首先采用过滤方法将步骤二得到的恒温加热后反应产物进行过滤，得到过滤固体反应物，然后采用去离子水清洗3飞次，最后在温度为60°C 90°C下干燥120mirTl80min，即得到具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂。本实施方式制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂是采用不同禁带宽度的两种半导体复合，具有调节禁带宽度的优势，扩大了吸收太阳光的频谱范围，提高了对光源的利用率。由于复合材料中存在半导体的界面，能够有效地抑制电子与空穴的复合几率，因此本实施方式制备的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的催化活性比现有的ZnS催化材料紫外催化活性高。本实施方式利用水热法合成硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，即利用纯相的ZnS作为水热合成硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的基体材料及硫源，ZnS溶液中缓慢释放硫离子形成Ag2S的方式有效地增强了两种半导体材料间的有效复合，增加了抑制光生载流子复合的反应界面。本实施方式具有制备工艺简单、易操作，有利于大量生产和推广使用的特点。采用X-射线衍射检测反应前后的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂证实了本实施方式制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂具有优良的稳定性，且反应后光催化剂的回收率为759^85%，循环利用4次后，染料的降解效率仍能达到50%。因此本实施方式制备的可重复多次利用的紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合·半导体光催化剂具有催化效率高，稳定性好的特点。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
五的不同点是所述的ZnS粉末的质量与去离子水的体积比为lg: (400mL 800mL)。其他与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
五或六之一不同点是所述的ZnS与AgN03质量比为(5 15):1。其他与具体实施方式
五或六相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
五至七之一不同点是所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (6X10_2 12X10_2)。其他与具体实施方式
五至七相同。采用下述试验验证本发明效果试验一一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成—、混合首先在搅拌速度为65转/min下将50mg的ZnS粉末放入25mL的去离子水中搅拌15min,然后加入3. 8mg的AgNO3,并继续在搅拌速度为65转/min下搅拌15min,然后加入4mg的十六烧基三甲基溴化铵,并继续在搅拌速度为65转/min下搅拌15min,即得到灰黑色溶液；二、恒温加热反应首先将步骤一得到的灰黑色溶液放入反应釜中，灰黑色溶液的体积为反应釜容积的3/5，然后在温度为130°C下恒温加热130min，冷却至室温得到恒温加热后反应产物；三、过滤干燥首先采用过滤方法将步骤二得到的恒温加热后反应产物进行过滤，得到过滤固体反应物，然后采用去离子水清洗3次，最后在温度为90°C下干燥120min，即得到具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂。采用扫描电子显微镜观察现有纯ZnS粉末和本试验制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，结果如图I和图2所示，图I是现有纯ZnS粉末的SEM图，图2是本试验制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的SEM图，通过图2与图I对比可知硫化银/硫化锌球型表面明显比纯ZnS表面粗糙，图2中小颗粒状是硫化银颗粒，通过图2可知硫化银颗粒大小均匀。
试验二 一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成—、混合首先在搅拌速度为65转/min下将50mg的ZnS粉末放入25mL的去离子水中搅拌15min,然后加入IOmg的AgNO3,并继续在搅拌速度为65转/min下搅拌15min,然后加入6mg的十六烧基三甲基溴化铵,并继续在搅拌速度为65转/min下搅拌15min,即得到灰黑色溶液；二、恒温加热反应首先将步骤一得到的灰黑色溶液放入反应釜中，灰黑色溶液的体积为反应釜容积的3/5，然后在温度为130°C下恒温加热130min，冷却至室温得到恒温加热后反应产物； 三、过滤干燥首先采用过滤方法将步骤二得到的恒温加热后反应产物进行过滤，得到过滤固体反应物，然后采用去离子水清洗3次，最后在温度为90°C下干燥120min，即得到具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂。采用扫描电子显微镜观察本试验制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，结果如图3所示，图3是本试验制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的SEM图，通过图3与图I对比可知，硫化银/硫化锌球型表面与图2相似，同时表面的硫化银颗粒尺寸明显变大，并且颗粒大小不均匀。试验三一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成—、混合首先在搅拌速度为65转/min下将50mg的ZnS粉末放入25mL的去离子水中搅拌15min,然后加入50mg的AgNO3,并继续在搅拌速度为65转/min下搅拌15min,然后加入8mg的十六烧基三甲基溴化铵,并继续在搅拌速度为65转/min下搅拌15min,即得到灰黑色溶液；二、恒温加热反应首先将步骤一得到的灰黑色溶液放入反应釜中，灰黑色溶液的体积为反应釜容积的3/5，然后在温度为130°C下恒温加热130min，冷却至室温得到恒温加热后反应产物；三、过滤干燥首先采用过滤方法将步骤二得到的恒温加热后反应产物进行过滤，得到过滤固体反应物，然后采用去离子水清洗3次，最后在温度为90°C下干燥120min，即得到具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂。采用扫描电子显微镜观察本试验制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，结果如图4所示，图4是本试验制备具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的SEM图，通过图4与图I对比可知硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂表面出现一些硫化银小颗粒，比纯硫化锌球体表面略微粗糙。采用X射线衍射仪检测试验一至三制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，检测结果图5所示，图5中(a)表示试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂得XRD图，图5 (a)中竖线表示纯ZnS标准卡；图5中(b)表示试验二制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂得XRD图；图5中(c)表示试验三制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂得XRD图，图5(c)中竖线表示纯Ag2SS准卡；通过图5 (a) (c)所示，XRD图谱中同时存在硫化锌和硫化银的特征峰，除此之外没有出现其他杂质相，证明了该复合半导体催化剂是硫化锌与硫化银的复合材料；随着硫化锌质量的减少，XRD图谱中硫化锌的特征峰峰强减弱，同时硫化银的特征峰峰强明显增强，说明该复合半导体催化剂中的成分含量与参与复合的硫化锌和硫化银质量有关。采用下述试验验证试验一至三制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂和现有纯ZnS粉末的光催化性能，具体操作如下试验1:1、首先称取0. 04g现有纯ZnS粉末分散于60mL的初始浓度为I X 10_5mol/L的甲基橙溶液中；2、在避光强力搅拌条件下搅拌36min，取5mL中层液体作为初始样品，记为被降解染料的初始溶度Ctl ;3、利用300W氙灯，并且在出光口处装置波长为350nm的紫外滤光片，模拟紫外光源进行光催化降解，在反应过程中混合体系始终保持强力搅拌；4、每隔6min取出5mL中层液体，离心分离除去现有纯ZnS粉末；6、采用紫外-可见分光光度计检测离心分离后得到上清液的吸光度，计算降解率，算出甲基橙浓度C。
试验2 :1、首先称取0. 04g试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂分散于60mL的初始浓度为lX10_5mOl/L的甲基橙溶液中；2、在避光强力搅拌条件下搅拌36min，取5mL中层液体作为初始样品，记为被降解染料的初始溶度Ctl ；
3、利用300W氙灯，并且在出光口处装置波长为350nm的紫外滤光片，模拟紫外光源进行光催化降解，在反应过程中混合体系始终保持强力搅拌；4、每隔6min取出5mL中层液体，离心分离除去试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂；6、采用紫外-可见分光光度计检测离心分离后得到上清液的吸光度，计算降解率，算出甲基橙浓度C。试验3 :1、首先称取0. 04g试验二制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂分散于60mL的初始浓度为lX10_5mOl/L的甲基橙溶液中；2、在避光强力搅拌条件下搅拌36min，取5mL中层液体作为初始样品，记为被降解染料的初始溶度Ctl ；
3、利用300W氙灯，并且在出光口处装置波长为350nm的紫外滤光片，模拟紫外光源进行光催化降解，在反应过程中混合体系始终保持强力搅拌；4、每隔6min取出5mL中层液体，离心分离除去试验二制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂；6、采用紫外-可见分光光度计检测离心分离后得到上清液的吸光度，计算降解率，算出甲基橙浓度C。试验4 :1、首先称取0. 04g试验三制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂分散于60mL的初始浓度为lX10_5mOl/L的甲基橙溶液中；2、在避光强力搅拌条件下搅拌36min，取5mL中层液体作为初始样品，记为被降解染料的初始溶度Ctl ；
3、利用300W氙灯，并且在出光口处装置波长为350nm的紫外滤光片，模拟紫外光源进行光催化降解，在反应过程中混合体系始终保持强力搅拌；4、每隔6min取出5mL中层液体，离心分离除去试验三制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂；6、采用紫外-可见分光光度计检测离心分离后得到上清液的吸光度，计算降解率，算出甲基橙浓度C。根据试验I至4提供的数据绘制光催化降解率-时间变化曲线，如图6所示，图6的纵坐标为甲基橙的相对浓度C/Q，横坐标为可见光照时间(min)，图6中■表示现有纯ZnS粉末的光催化降解率-时间变化曲线，图6中▼表示试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的光催化降解率-时间变化曲线，图6中▲表示试验二制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的光催化降解率-时间变化曲线，图6中 表示试验三制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的光催化降解率-时间变化曲线，通过图6可知本发明制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂具有足够高光催化活性。回收试验2使用的试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，经计算可知回收率为82%，并采用第一次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂代替试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂重复试验2操作，继续回收得到第二次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，并采用第二次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂代替试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂重复试验2操作，继续回收得到第三次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，并采用第三次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂代替试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂重复试验2操作，继续回收得到第四次回收得到 的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，采用X射线衍射仪检测第一次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂、第二次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂、第三次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂和第四次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，检测结果图7所示，图7中(a)表示第一次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD图，图7中(b)表示第二次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD图，图7中(c)表示第三次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD图，图7中(d)表示第四次回收得到的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的XRD图；通过图7中(ar(d)对比可知试验一制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂具有优良的性能稳定性，因此本发明制备的具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂可重复多次利用。
权利要求
1.一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，其特征在于具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂由ZnS粉末、去离子水、AgNO3和十六烷基三甲基溴化铵制备而成；所述的ZnS粉末的质量与去离子水的体积比为lg (250mL IOOOmL);所述的ZnS与AgNO3质量比为(I 20) : I ;所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (4X 10_2 16X 10_2)。
2.根据权利要求I所述的一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，其特征在于所述的ZnS粉末的质量与去离子水的体积比为lg: (400mL 800mL)。
3.根据权利要求2所述的一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，其特征在于所述的ZnS与AgNO3质量比为(5 15) : I。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂，其特征在于所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: 10_2 .12 X IO-2)。
5.如权利要求I所述的一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，其特征在于具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法是按以下步骤完成 一、混合首先在搅拌速度为40转/min"90转/min下将ZnS粉末放入去离子水中搅拌IOmin 20min,然后加入AgNO3,并继续在搅拌速度为40转/min 90转/min下搅拌IOmin 20min,然后加入十六烧基三甲基溴化铵，并继续在搅拌速度为40转/min 90转/min下搅拌10mirT20min,即得到灰黑色溶液；步骤一中所述的ZnS粉末的质量与去离子水的体积比为lg: (250mL IOOOmL);步骤一中所述的ZnS与AgNO3质量比为(I 20) : I ;步骤一中所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (4X 10_2 16X 10_2)； 二、恒温加热反应首先将步骤一得到的灰黑色溶液放入反应釜中，灰黑色溶液的体积不得超过反应釜容积的2/3，然后在温度为120°C 140°C下恒温加热120mirTl40min，冷却至室温得到恒温加热后反应产物； 三、过滤干燥首先采用过滤方法将步骤二得到的恒温加热后反应产物进行过滤，得到过滤固体反应物，然后采用去离子水清洗:T5次，最后在温度为60°C 90°C下干燥.120mirTl80min，即得到具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂。
6.根据权利要求5所述的一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，其特征在于所述的Zn S粉末的质量与去离子水的体积比为lg:(400mL 800mL)。
7.根据权利要求6所述的一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，其特征在于所述的ZnS与AgNO3质量比为(5 15) : I。
8.根据权利要求5、6或7所述的一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂的制备方法，其特征在于所述的ZnS与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为I: (6XKT2 12XKT2)。
全文摘要
一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂及其制备方法，它涉及一种复合半导体光催化剂及其制备方法。本发明要解决现有的ZnS复合光催化剂存在制备方法复杂、生产成本高、降解反应时间长和催化剂稳定性差的问题。一种具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂由ZnS粉末、去离子水、AgNO3和十六烷基三甲基溴化铵制备而成。方法一、首先将ZnS粉末、去离子水、AgNO3和十六烷基三甲基溴化铵混合得到灰黑色溶液；二、恒温加热反应；三、经过滤干燥即得到具有紫外光催化活性的硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂。本发明主要用于制备具有硫化银/硫化锌复合半导体光催化剂。
文档编号B01J27/04GK102716755SQ20121024613
公开日2012年10月10日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者于佳会, 张海霖, 徐玲玲, 朱琳, 魏波 申请人:哈尔滨师范大学