CN101961655A - 具有可见光响应的硫化铟光催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有可见光响应的硫化物光催化剂及其制备方法，属于无机纳米光催化材料领域。该催化剂由硫化铟半导体组成。本发明制备的光催化剂在较宽的波长范围内具有光催化活性，能够在紫外光、可见光或自然光辐射下光分解净化处理有毒有害化学物质。

Description

具有可见光响应的硫化铟光催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光催化剂，特别是涉及一种具有可见光响应的光催化剂。
本发明还涉及上述催化剂的制备方法。
本发明还涉及上述催化剂的用途。
背景技术
硫化铟是一种III-VI族化合物半导体，在不同温度下有三种不同的晶体类型存在。硫化铟是一种禁带宽度为2-2.45eV的半导体材料，未掺杂情况下一般呈n型。制备方法通常有共蒸发沉积法，电沉积法，原子层外延法，化学喷涂热解法等。近年来，n型半导体硫化铟引起了科研工作者越来越多的关注。尽管硫化铟的带隙是2-2.45eV，它是一种很有应用潜力的光电材料，由于其光电特性及荧光性能，已经作为绿色和红色无机发光材料应用于彩电显像管、光伏发电机。另外，由于硫化铟比较窄的带隙宽度和较好的可见光吸收性能，硫化铟在光催化氧化领域有很好的前景。
发明内容
本发明的意义在于提供一种具有可见光响应的光催化剂，这种氧化物光催化剂，既能有效的被可见光激发，又能保持良好的稳定性和较高的催化活性，同时制备工艺简单、成本低廉。
本发明提供的光催化剂是由硫化铟半导体颗粒组成，其特征在于该催化剂是由硫化铟组成。硫化铟粒子直径在5个纳米到10微米之间。
本发明的具有可见光响应的硫化铟光催化剂的制备方法如下：
将一定量的可溶性金属铟盐溶于一定量的去离子水和乙醇中，然后加入一定量的含硫化合物，剧烈搅拌15min后，将上述溶液转入80mL反应釜中，在180～240℃晶化12～48小时，反应完毕后反应釜自然冷却至室温，所得沉淀用去离子水洗涤至中性，所得产物在60℃下真空干燥6小时，得最终产物。其中，上述过程中的含硫化合物指的是硫化钠、硫代乙酰胺和硫脲。
本发明的具有可见光响应的光催化剂可用于空气、废水、地表水及饮用水中的有机污染物和重金属离子的光催化处理。
具体实施方案
实施方案1
将0.02mol的硝酸铟溶于20ml去离子水和20ml乙醇中，然后加入0.03mol的硫脲，剧烈搅拌15min后，将上述溶液转入80mL反应釜中，在200℃晶化24小时，反应完毕后反应釜自然冷却至室温，所得沉淀用去离子水洗涤至中性，所得产物在60℃下真空干燥6小时，得最终产物。
实施方案2
将实施方案1中的硝酸铟变为氯化铟，其它条件不变。
实施方案3
将实施方案1中的硝酸铟变为硫酸铟，其它条件不变。
实施方案4
将实施方案1中的硫脲变为硫代乙酰胺，其它条件不变。
实施方案5
将实施方案1中的硫脲变为硫化钠，其它条件不变。
实施方案6
将实施方案1中的晶化时间由24小时变为12小时，其它条件不变。
实施方案7
将实施方案1中的晶化时间由24小时变为48小时，其它条件不变。
实施方案8
将实施方案1中的晶化温度由200℃变为220℃，其它条件不变。
实施方案9
将实施方案1中的晶化温度由200℃变为180℃，其它条件不变。
实施方案10
将实施方案1中的晶化温度由200℃变为240℃，其它条件不变。
本发明所制得的光催化剂可负载于载体上，本发明不限于以上实施方案。

Claims (5)

1.一种可见光响应的硫化铟光催化剂，其特征在于该光催化剂的成份是硫化铟组成；硫化铟直径在5个纳米到10微米之间。
2.一种硫化铟光催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将一定量的可溶性金属铟盐溶于一定量的去离子水和乙醇中，然后加入一定量的含硫化合物，剧烈搅拌15min后，将上述溶液转入80mL反应釜中，在180～240℃晶化12～48小时，反应完毕后反应釜自然冷却至室温，所得沉淀用去离子水洗涤至中性，所得产物在60℃下真空干燥6小时，得最终产物。
3.一种制备权利要求2所述光催化剂的方法，其特征在于所述的铟盐为可溶性铟盐。
4.一种制备权利要求2所述光催化剂的方法，其特征在于所述的含硫化合物指的是硫化钠、硫代乙酰胺和硫脲。
5.权利要求1所述的催化剂或由权利要求2所述方法制备得到的催化剂用于空气、废水、地表水及饮用水中的有机污染物和重金属离子的光催化处理。 
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