本发明属于复合材料和光催化材料，具体涉及一种硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂及其制备方法。
背景技术：
1、醛及其衍生物作为生产精细化学品中必不可少的重要组分，其工业化制备过程中通常选用高锰酸盐等高毒性的强氧化剂，且反应条件苛刻、污染严重。随着光催化技术的发展，其作为一种绿色、可持续的技术，能够有效缓解能源危机和环境污染，受到了广泛的关注，从而为绿色合成芳香醛提供了新思路。
2、然而，绝大多数光催化剂仍面临着光生电子-空穴易重组、光吸收波段窄等问题，这也是导致它们光催化效率低下的主要原因。为了改善光催化的光吸收特性、缩短光激发空穴/电子到光催化剂表面的传输路径以实现高效的乙醇氧化反应，二维半导体以其高比表面积和出色的载流子分离能力为高效的醇氧化制醛的反应开辟了一条有效途径。硫化铟锌是一种典型的半导体材料，由于其形态多样(如：纳米管、纳米线、超细纳米片、纳米花等)、禁带可调(2.06-2.85ev)以及优异的光稳定性，在光催化领域受到广泛关注。以硫化铟锌纳米片为例，它的光催化性能仍然受制于光激发载流子的快速复合。克服这一问题的有效方法之一是引入缺陷结构或助催化剂，从而调节半导体催化剂的微结构。根据前人的研究，硫空位的存在可以作为电子陷阱用以阻止电子的垂直输运，并快速地捕获光生电子，从而抑制了光生电子-空穴的复合。此外，选择合适的助催化剂也可以调节光催化活性。硫化钯被认为是一种合适的氧化反应的助催化剂，其能够提供更丰富的氧化活性位点，且可以进一步扩宽光催化剂的吸收带宽，从而进一步提高光催化活性。但目前硫化钯作为助催化剂的广泛应用仍然受到其结构稳定性差、易团聚等问题的制约，因此需要找到一种合适的方法来制备稳定且均匀分散的硫化钯纳米颗粒。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供了一种制备简单，成本低廉的的硫化钯/含硫空位硫化铟锌光催化剂的设计和制备方法，为制备高效光催化剂用于解决环境能源问题探索了一条有效途径。该光催化剂可以从两个途径提高光催化效率：一方面，硫空位的存在有利于抑制光生电子-空穴的重组，从而使电子-空穴能参与光催化反应；另一方面，硫化钯纳米颗粒的引入有利于调节光催化剂的带隙宽度，拓宽光催化剂的光吸收波段，从而提高催化过程中对太阳光的利用效率。同时，含硫空位的硫化铟锌纳米片能够有效抑制硫化钯纳米颗粒的团聚，使其具有稳定的结构。本发明设计的硫化钯/含硫空位的硫化铟锌光催化剂制备过程包括水热反应和光沉积技术，方法简单，为制备高效光催化剂解决环境能源问题探索了一种有效方法，极具有商业化前景。
2、本发明提供一种硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
3、(1)将氯化锌、氯化铟和硫代乙酰胺溶解在水和乙醇的混合溶液中，水热反应；结束后，离心，收集固体，洗涤，干燥，得到含硫空位的硫化铟锌，记为vs-znin2s4；
4、(2)将所得含硫空位的硫化铟锌分散于异丙醇水溶液中，然后加入钯源，光照反应；结束后，离心，收集固体，洗涤，干燥，得到硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂，记为pds/vs-znin2s4。
5、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中，氯化锌和硫代乙酰胺的摩尔比为1：2：4-16。
6、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中，混合溶液中水和乙醇的体积比为100：1-1:100。
7、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中，水热反应的温度为120-240℃，反应时间为6-36h。
8、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，异丙醇水溶液浓度为0.01-0.5mol/l。
9、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，钯源中钯离子和含硫空位的硫化铟锌的质量比为1：20-400。
10、进一步地，钯源中钯与含硫空位的硫化铟锌的质量比优选为1：99。
11、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，钯源包括但不限于硝酸钯和氯化钯。
12、在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，光照的功率为100-500w，光照时间为0.5-20h。
13、本发明基于上述方法制备提供一种硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂。
14、本发明还提供上述硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂在光催化剂领域中的应用。
15、本发明还提供一种芳香醇氧化制备芳香醛/酮类化合物的方法，是以上述硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂作为催化剂进行光催化氧化反应。
16、在本发明的一种实施方式中，所述芳香醇氧化制备芳香醛/酮类化合物的方法中，是在光照下进行光催化氧化反应，所述光照的功率为200-400w，反应时间为3-5h。
17、在本发明的一种实施方式中，所述芳香醇氧化制备芳香醛类化合物的方法中，光催化氧化反应是在溶剂环境下进行的，所述溶剂为乙腈和水的混合体系。其中，乙腈与水的体积比为2：8。
18、在本发明的一种实施方式中，所述光催化氧化反应中，芳香醇相对溶剂的浓度为0.5-1.0mmol l-1。
19、在本发明的一种实施方式中，所述光催化氧化反应中，硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂相对芳香醇的用量为200-300mg/mmol。
20、在本发明的一种实施方式中，所述光催化氧化反应中，还包括通入氧气作为氧化剂。
21、有益效果：
22、本发明制得的硫化钯/含硫空位的硫化铟锌光催化剂(pds-1/vs-znin2s4)具备更优的光催化性能，并显著优于单用的含硫空位的硫化铟锌光催化剂(vs-znin2s4)和硫化钯/硫化铟锌光催化剂(pds-1/znin2s4)的效果总和，具有显著的协同增效的作用。
1.一种硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合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所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，氯化锌和硫代乙酰胺的摩尔比为1：2：4-16。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，混合溶液中水和乙醇的体积比为100：1-1:100；水热反应的温度为120-240℃，反应时间为6-36h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，异丙醇水溶液浓度为0.01-0.5mol/l。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，钯源中钯离子和含硫空位的硫化铟锌的质量比为1：20-400。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，钯源选自硝酸钯和氯化钯。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，光照的功率为100-500w，光照时间为0.5-20h。
8.权利要求1-7任一项所述方法制备得到的硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂。
9.权利要求8所述的硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂在光催化剂领域中的应用。
10.一种芳香醇氧化制备芳香醛/酮类化合物的方法，其特征在于，是以权利要求8所述的硫化钯/含硫空位的硫化铟锌复合光催化剂作为催化剂进行光催化氧化反应。