一种三维花朵状微球Zn10In16S34光催化材料的制备方法及应用

本发明涉及光催化材料制备，特别是涉及一种三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法及应用。

背景技术：

1、dom(溶解性有机物)的去除是水处理面临的主要挑战之一，由于dom结构复杂，不仅会参与碳氮循环、影响物质的生物有效性，还会制约重金属、多环芳烃等物质的形态结构及迁移转化过程，从而对水生生态产生严重危害。而常规水处理工艺(如絮凝、吸附、膜分离、生物氧化等)对dom的去除效果都不甚理想，因此迫切需要开发新的处理技术。

2、半导体光催化技术因其低能耗、无二次污染和环境友好的特性，已成为去除水中有机污染物一条行之有效的途径。znxinysz作为一类可响应可见光的金属硫化物，因其化学性质稳定、不含有毒元素，带隙较窄而备受关注，已被视作一类理想的光催化材料，在降解有机污染物、分解水制氢、细菌灭活和co2还原等领域都表现出了优异的光催化性能。在目前所制备的znxinysz光催化材料中，非化学计量比的zn10in16s34由于其在拓宽光吸收、促进电子空穴对的分离与输运以及加速界面处氧化还原反应的发生等方面具有明显的优势，而受到人们的广泛关注。

3、zn10in16s34的应用性能与其形貌与结构密切相关。因此，不同形貌结构zn10in16s34的制备一直备受研究者关注。现有技术中针对zn10in16s34的制备，工艺过程较为复杂和繁琐，且制备的zn10in16s34多为二维片状结构，比表面积、稳定性有限。因此如何制备具有更大比表面积，稳定性更强的zn10in16s34，是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于上述内容，本发明提供一种三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法及应用。zn10in16s34的三维花朵状微球结构相比二维片状结构，具有更大的比表面积和更高的稳定性，能提供更多反应活性位点以提高光催化的降解效率。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明技术方案之一，一种三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法，包括以下步骤：

4、将zn源和in源加入到水中溶解，得到混合溶液；

5、向所述混合溶液中加入硫源溶液，得到反应液；

6、将所述反应液进行水热反应，得到所述三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料。

7、本发明技术方案之二，一种根据上述的制备方法制备得到的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料。

8、本发明技术方案之三，上述的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料在光催化降解水中dom中的应用。

9、本发明公开了以下技术效果：

10、本发明制备方法简单，便于操作，易于重复，对实验设备要求也较低，非常适合大规模工业化生产。

11、利用本发明方法制备的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料比表面积大，稳定性强，可提供更多的反应活性位点，可促进电子空穴对的高效分离与输运，将其应用在光催化降解dom中，具有优异的光催化降解溶解性有机物(dom)的活性，应用前景广阔。

技术特征：

1.一种三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法，其特征在于，所述zn源为zncl2、zni2、znbr2和zno中的至少一种；所述in源为incl3·4h2o、in(oh)3、in2o3和in(no3)3中的至少一种；所述混合溶液中zn源的浓度为1-2mg/ml；所述zn源与所述in源的质量比为1:4-4.8。

3.根据权利要求1所述的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法，其特征在于，所述硫源溶液为浓度10-15mg/ml的c2h5ns水溶液。

4.根据权利要求1所述的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法，其特征在于，所述硫源溶液中的硫源与所述zn源的质量比为2-3:1。

5.根据权利要求1所述的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160-200℃，时间为6-10h。

6.根据权利要求1所述的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应结束后还包括洗涤、干燥的步骤。

7.根据权利要求1所述的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料的制备方法，其特征在于，所述硫源溶液加入到所述混合溶液中的速率为1-10ml/min。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料。

9.如权利要求8所述的三维花朵状微球zn10in16s34光催化材料在光催化降解水中dom中的应用。

技术总结
本发明涉及光催化材料制备技术领域，特别是涉及一种三维花朵状微球Zn<subgt;10</subgt;In<subgt;16</subgt;S<subgt;34</subgt;光催化材料的制备方法及应用。该制备方法包括以下步骤：将Zn源和In源加入到水中溶解，得到混合溶液；向所述混合溶液中加入硫源溶液，得到反应液；将所述反应液进行水热反应，得到所述三维花朵状微球Zn<subgt;10</subgt;In<subgt;16</subgt;S<subgt;34</subgt;光催化材料。本发明制备方法简单，便于操作，易于重复，对实验设备要求也较低，非常适合大规模工业化生产。利用本发明方法制备的三维花朵状微球Zn<subgt;10</subgt;In<subgt;16</subgt;S<subgt;34</subgt;光催化材料比表面积大，稳定性强，可提供更多的反应活性位点，具有优异的光催化降解溶解性有机物(DOM)的活性，应用前景广阔。

技术研发人员：戴本林,穆飞虎,徐生盼,殷竟洲,张佳丽,陈静怡,赵茜,戴楚萱,杨涵,褚效中,徐继明
受保护的技术使用者：淮阴师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6