CN109317165B - 一种ZnS-SnS2复合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种ZnS‑SnS2复合物的制备方法。本发明方法将ZnCl2、油酸酰胺、硫脲，水混合成前驱液，置于水热反应釜中进行水热反应，得到纳米ZnS；将纳米ZnS、SnCl2、硫代乙酰胺、水合肼和水混合成前驱液，置于水热反应釜中进行二次水热反应得到ZnS‑SnS2复合物。本发明方法工艺简单、易于控制、生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种ZnS-SnS2复合物的制备方法。
背景技术
ZnS是一种新型光电材料，已有报道通过水热合成能得到纳米ZnS。这种纳米ZnS具有较大比表面积，表现出一定的光电转换和催化性能，这种纳米结构还是一种很理想的复合载体，因为其比表面积大，能比较容易复合其他纳米颗粒材料，其复合物往往具有更好的光电转换和催化性能。SnS2是是一种二维纳米片状材料，未有报道能得到ZnS-SnS2复合物，申请人发现主要是因为ZnS尺寸较大，导致不易与SnS2复合，如果能有效减小 ZnS尺寸，有望得到ZnS-SnS2复合物。ZnS-SnS2复合物可以提高光电转换性能及光催化性能，能够用于光催化剂，太阳能电池等领域。然而，纳米ZnS合成条件和二维纳米片状 SnS2差别较大，兼容这两种纳米材料得到复合物存在一定困难，故而本发明提供了一种成熟可靠的方法制备出ZnS-SnS2复合物。
发明内容
本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种ZnS-SnS2复合物的制备方法。
本发明为解决上述技术问题所提供的技术方案是：
先制备纳米ZnS，再对纳米ZnS中加入SnCl2、硫代乙酰胺、水合肼和水，水热反应即可得到ZnS-SnS2复合物，其ZnS与二维纳米片状SnS2形成复合；具体包括如下步骤：
步骤(1).将ZnCl2、油酸酰胺、硫脲，水按照质量比1：a：b：60混合，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为160～200℃，恒温时间为8～12小时；其中，a 的取值区间为1～2，b的取值区间为2～4。
步骤(2).将步骤(1)水热反应后得到的的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在70～80℃下烘干5～8小时；
步骤(3).将步骤(2)烘干后产物研磨成粉末，得到纳米ZnS；
步骤(4).将步骤(3)中制备的纳米ZnS、H8MoN2O4、硫代乙酰胺、水合肼和水按照质量比10：c：d：e：50混合成前驱液，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为 160～200℃，恒温时间为20～30小时；其中，c的取值区间为1～2，d的取值区间为2～ 4,e的取值区间为1～4；
步骤(5).将步骤(4)水热反应后得到的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在80～90℃下烘干8～10小时；
步骤(6).将步骤(5)烘干后产物研磨成粉末，得到ZnS-SnS2复合物。
本发明的有益效果是：采用ZnCl2、油酸酰胺、硫脲，水制备出纳米ZnS，其纳米颗粒尺寸小，易于与二维纳米片状SnS2进行复合；采用SnCl2、硫代乙酰胺、水合肼和水作为前驱体制备二维纳米片状SnS2；SnCl2、硫代乙酰胺、水合肼和水不会对纳米ZnS进行破坏，可以保证纳米ZnS与二维纳米片状SnS2形成复合结构，保证复合效果。
附图说明
图1为实施例1制备的ZnS-SnS2复合物的透射电镜图(TEM)；
图2为实施例2制备的ZnS-SnS2复合物的X射线衍射图谱(XRD)；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步阐述，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之内。
实施例1：
将ZnCl2、油酸酰胺、硫脲，水按照质量比1：1：2：60混合，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为160℃，恒温时间为8小时；将水热反应后的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在70℃下烘干5小时；将烘干后产物研磨成粉末，得到纳米ZnS；将上述纳米ZnS、SnCl2、硫代乙酰胺、水合肼和水按照质量比10：1：2：1：50混合成前驱液，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为160℃，恒温时间为20小时；将水热反应后的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在80℃下烘干 8小时；将烘干后产物研磨成粉末，得到ZnS-SnS2复合物。
图1为实施例1制备的ZnS-SnS2复合物的透射电镜图(TEM)；从中可以看出，实施例1制备的ZnS-SnS2复合物具有复合结构，纳米ZnS与二维纳米片状SnS2贴合在一起形成复合结构。X射线衍射图谱(XRD)显示ZnS-SnS2复合物中含有ZnS和SnS2结构，结晶良好。
实施例2：
将ZnCl2、油酸酰胺、硫脲，水按照质量比1：2：4：60混合，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为200℃，恒温时间为12小时；将水热反应后的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在80℃下烘干8小时；将烘干后产物研磨成粉末，得到纳米ZnS；将上述纳米ZnS、SnCl2、硫代乙酰胺、水合肼和水按照质量比10：2：4：4：50混合成前驱液，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为200℃，恒温时间为30小时；将水热反应后的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在90℃下烘干10小时；将烘干后产物研磨成粉末，得到纳米ZnS-SnS2复合物。
图2为实施例2制备的纳米ZnS-SnS2复合物的X射线衍射图谱(XRD)；从中可以看出，实施例2制备的纳米ZnS-SnS2复合物中含有ZnS和SnS2结构，结晶良好。透射电镜图(TEM)显示纳米ZnS-SnS2复合物具有复合结构，纳米ZnS与二维纳米片状SnS2贴合在一起形成复合结构。
实施例3：
将ZnCl2、油酸酰胺、硫脲，水按照质量比1：1：3：60混合，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180℃，恒温时间为10小时；将水热反应后的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在80℃下烘干6小时；将烘干后产物研磨成粉末，得到纳米ZnS；将上述纳米ZnS、SnCl2、硫代乙酰胺、水合肼和水按照质量比10：2：3：3：50混合成前驱液，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为180℃，恒温时间为24小时；将水热反应后的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在90℃下烘干10小时；将烘干后产物研磨成粉末，得到ZnS-SnS2复合物。
X射线衍射图谱(XRD)显示实施例3制备的ZnS-SnS2复合物中含有ZnS和SnS2结构，结晶良好。透射电镜图(TEM)显示ZnS-SnS2复合物具有复合结构，纳米ZnS与二维纳米片状SnS2贴合在一起形成复合结构。
Claims (1)
1.一种ZnS-SnS2复合物的制备方法，其特征在于该方法具体是：
步骤(1).将ZnCl2、油酸酰胺、硫脲，水按照质量比1：a：b：60混合，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为160～200℃，恒温时间为8～12小时；其中，a的取值区间为1～2，b的取值区间为2～4；
步骤(2).将步骤(1)水热反应后得到的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在70～80℃下烘干5～8小时；
步骤(3).将步骤(2)烘干后产物研磨成粉末，得到纳米ZnS；
步骤(4).将步骤(3)中制备的纳米ZnS、H8MoN2O4、硫代乙酰胺、水合肼和水按照质量比10：c：d：e：50混合成前驱液，置于水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为160～200℃，恒温时间为20～30小时；其中，c的取值区间为1～2，d的取值区间为2～4,e的取值区间为1～4；
步骤(5).将步骤(4)水热反应后得到的固液混合物进行固液离心分离，倒出液态产物，将固态产物取出，用去离子水洗涤3次后在80～90℃下烘干8～10小时；
步骤(6).将步骤(5)烘干后产物研磨成粉末，得到ZnS-SnS2复合物。
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