拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂及制备方法和应用

本发明涉及光催化，具体涉及一种拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂及制备方法和应用。

背景技术：

1、四环素是一种典型的广谱抗生素，对多数革兰阳性与阴性菌有抑制作用，高浓度有杀菌作用，同时它还是持久性的机污染物,具有免疫毒性、神经毒性和细胞毒性，过量排放的抗生素严重危害生态环境和人类健康，光催化技术以太阳能为驱动力,被认为是高效去除各种环境污染物的有效策略之一，但目前报道的光催化剂,大多仅适用于特定条件下单一污染物的高活性去除,严重限制了其发展,难以满足日益复杂的多功能环境净化需求，因此,设计廉价、高效、稳定的广谱光催化剂对拓展光催化的应用具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂及制备方法和应用，以克服上述现有技术中的不足。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

3、s100、通过水热法制备硫化铟；

4、s200、将硫化铟加入到超纯水中，再投加氢氧化钠，充分搅拌，并对溶液进行水热反应，得到橙色沉淀物；

5、s300、对s200所得橙色沉淀物进行洗涤，真空干燥，得到拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步，s200中氢氧化钠的投加量为1g～4g，水热反应的温度为120℃～150℃，时间为60min～180min。

8、进一步，s100具体为：

9、s110、取三氯化铟和硫代乙酰胺分散在超纯水中，搅拌至完全溶解；

10、s120、对s110中所得溶液进行水热反应，得到橙色沉淀物；

11、s130、对s120中所得橙色沉淀物进行洗涤，真空干燥，得到硫化铟。

12、进一步，s110具体为：取0.885g三氯化铟和0.451g硫代乙酰胺分散在60ml超纯水中，充分搅拌直至完全溶解。

13、进一步，s120中水热反应的温度为95℃，时间为90min。

14、基于上述技术方案，本发明还提供一种拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂，由上述制备方法所制得。

15、基于上述技术方案，本发明还提供一种拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂在可见光下降解抗生素中的应用。

16、进一步，抗生素为四环素。

17、本发明的有益效果是：在水热反应过程中，溶液中含有的氢氧根会与硫离子进行离子交换反应，在高温高压条件下，形成晶型较好的氢氧化铟纳米颗粒，本发明中选取典型金属氢氧化物-氢氧化铟，因其表面暴露的i n-o键在充当活性位点的同时也可通过表面的吸附羟基对反应状态进行调节，而且氢氧化铟具有典型的二维片层结构，能提供大的比表面积和表面活性位点，因此利用硫化铟拓扑转化合成氢氧化铟，具有更强的可见光光吸收能力，加快光生电子-空穴对的分离和迁移的同时可以提供更多的反应活性位点，使得催化剂表现出良好的催化性能，在可见光下降解四环素(tc)，降解率明显优于硫化铟，在环境修复领域展现出极大的发展潜力，该制备方法简单、条件易控、绿色环保。

技术特征：

1.一种拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，s200中氢氧化钠的投加量为1g～4g，水热反应的温度为120℃～150℃，时间为60min～180min。

3.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，s100具体为：

4.根据权利要求1或2或3所述制备方法，其特征在于，s110具体为：取0.885g三氯化铟和0.451g硫代乙酰胺分散在60ml超纯水中，充分搅拌直至完全溶解。

5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，s120中水热反应的温度为95℃，时间为90min。

6.一种拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂，其特征在于：如权利要求1～5任一项所述制备方法所制得。

7.一种如权利要求6所述拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂在可见光下降解抗生素中的应用。

8.根据权利要求7所述应用，其特征在于：所述抗生素为四环素。

技术总结
本发明涉及一种拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂的制备方法，通过水热法制备硫化铟；将硫化铟加入到超纯水中，再投加氢氧化钠，充分搅拌，并对溶液进行水热反应，得到橙色沉淀物；对所得橙色沉淀物进行洗涤，真空干燥，得到拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂。一种上述拓扑转化氢氧化铟纳米片光催化剂在可见光下降解抗生素中的应用。有益效果为：利用硫化铟拓扑转化合成氢氧化铟，具有更强的可见光光吸收能力，加快光生电子‑空穴对的分离和迁移的同时可以提供更多的反应活性位点，使得催化剂表现出良好的催化性能，在可见光下降解四环素，降解率明显优于硫化铟，在环境修复领域展现出极大的发展潜力，该制备方法简单、条件易控、绿色环保。

技术研发人员：王楷,王湖坤,严素定,熊巧,程强
受保护的技术使用者：湖北师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22