一种硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的固相制备方法
【技术领域】
[0001]
本发明涉及一种硫化祕-硫化锌异质结纳米材料的固相制备方法，属于纳米材料制备领域。
【背景技术】
[0002]
近年来，纳米材料由于其本身所具有的独特的物理化学特性而受到了科研工作者的广泛关注。硫化锌作为一种十分重要的半导体纳米材料，因其具有特异的光、电、热、磁等性质，而在半导体发光器件、非线性光学材料、光催化等领域表现出巨大的应用前景。特别是近年来，随着全球性环境和能源问题的日益突出以及纳米制备技术的飞速发展，以纳米硫化锌光催化剂为重点的光催化氧化技术逐渐成为环境科学、材料科学以及催化科学等领域的研究热点之一。然而，光催化过程中光生电子和空穴的快速复合导致光催化活性显著下降。研究发现，利用异质结构可以在一定程度上改善其光催化活性，与其它半导体材料构建异质结构是常见的硫化物异质结思路。硫化铋由于具有优良的电子传输特性和独特的能带结构，为此将硫化铋和硫化锌复合可有效的阻止光生电子和空穴的复合，从而提高其光催化活性。
[0003]目前，制备硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的方法较多，如水热法、气相沉积法等，然而这些方法涉及到实验条件苛刻、能耗高等不足，因而需要开发一种简单、高产、环境友好的合成方法。低热固相化学法具有操作简单、成本低、产量高和环境友好等优点，已经成为合成纳米材料的一种有效方法。
【发明内容】
[0004]
本发明的目的在于提供一种硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的制备方法，是以硫代乙酰胺为硫源采用低热固相化学反应来制备硫化铋-硫化锌异质结纳米材料。该方法所制备纳米材料有效地阻止了光生电子和空穴的复合，提高其光催化活性，并实现了硫化铋和硫化锌的复合。
[0005]本发明公开了一种硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的固相制备方法。本发明是将金属锌盐、硝酸铋和硫代乙酰胺作为反应物，在室温下通过研磨发生反应，进而制得硫化祕-硫化锌异质结纳米材料。
[0006]本发明以硫代乙酰胺为硫源固相制备硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的方法，操作简单、不使用溶剂、高产率、成本低，为硫化锌基复合材料的制备提供了一种新的思路。
【附图说明】
[0007] 图1为所制备的硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的透射电镜图。
【具体实施方式】
[0008]
硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的固相化学合成，按以下步骤进行:
【具体实施方式】1:准确称取0.0095摩尔的醋酸锌置于玛瑙研钵中，将其充分研细后加入0.02摩尔硫代乙酰胺，研磨60分钟混合均匀后加入0.0005摩尔硝酸铋，再将其充分研磨60分钟并放置3小时以确保固相反应完全。用去离子水和无水乙醇将其洗涤、抽滤，于干燥箱中60度干燥2小时即得硫化祕-硫化锌异质结纳米材料。
[0009]【具体实施方式】2:准确称取0.0095摩尔的氯化锌置于玛瑙研钵中，将其充分研细后加入0.02摩尔硫代乙酰胺，研磨60分钟混合均匀后加入0.0005摩尔硝酸铋，再将其充分研磨60分钟并放置3小时以确保固相反应完全。用去离子水和无水乙醇将其洗涤、抽滤，于干燥箱中60度干燥2小时即得硫化铋-硫化锌异质结纳米材料。
[0010]【具体实施方式】3:准确称取0.0095摩尔的硫酸锌置于玛瑙研钵中，将其充分研细后加入0.02摩尔硫代乙酰胺，研磨60分钟混合均匀后加入0.0005摩尔硝酸铋，再将其充分研磨60分钟并放置3小时以确保固相反应完全。用去离子水和无水乙醇将其洗涤、抽滤，于干燥箱中60度干燥2小时即得硫化铋-硫化锌异质结纳米材料。
[0011]【具体实施方式】4:准确称取0.0095摩尔的硝酸锌置于玛瑙研钵中，将其充分研细后加入0.02摩尔硫代乙酰胺，研磨60分钟混合均匀后加入0.0005摩尔硝酸铋，再将其充分研磨60分钟并放置3小时以确保固相反应完全。用去离子水和无水乙醇将其洗涤、抽滤，于干燥箱中60度干燥2小时即得硫化铋-硫化锌异质结纳米材料。
【主权项】
1.一种硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的固相制备方法，其特征是在适量金属锌盐的存在下，将硝酸铋和硫代乙酰胺以1:2的摩尔比混合，充分反应后制得硫化铋-硫化锌异质结纳米材料。
【专利摘要】本发明涉及一种硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的固相制备方法，属于纳米材料制备领域。该方法是将金属锌盐、硝酸铋和硫代乙酰胺在室温条件下混合研磨反应，实现了硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的低热固相合成。本发明制备硫化铋-硫化锌异质结纳米材料的低热固相化学法具有操作简单、不使用溶剂、高产率、成本低、合成工艺简单等特点；且本发明制备的硫化铋-硫化锌异质结纳米材料具有大的比表面积和高的反应活性，将在光电器件、光催化等领域具有潜在的应用前景。
【IPC分类】B01J27/04, B82Y30/00
【公开号】CN104998662
【申请号】CN201510396024
【发明人】陈凤娟, 贾殿赠, 金学坤, 李敏, 程威, 陈翔
【申请人】新疆大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月8日