CN112058280A - 一种硫化铟银的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫化铟银的制备方法及其应用，以L‑半胱氨酸为络合剂，使硝酸银中的Ag+和硝酸铟中的In3+与L‑半胱氨酸末端的羧基、氨基或巯基通过强烈的配位作用，形成金属盐络合物。再加入硫代乙酰胺，结合金属盐络合物中的Ag+和In3+，通过水热反应生成含有两种稳定晶相(AgInS2/AgIn5S8)的硫化铟银(LAIS)。同时在不加L‑半胱氨酸的条件下，利用水热法合成硫化铟银(AIS)。本发明的光催化材料硫化铟银(LAIS)含有两种稳定晶相(AgInS2/AgIn5S8)，对可见光吸收明显增强，禁带宽度减小，光电性能更加优异，光催化降解活性显著增强。
Description
技术领域
本发明涉及光催化材料的制备领域，具体涉及一种硫化铟银的制备方法及其应用。
背景技术
四环素类抗生素是20世纪40年代发现的一类具有菲烷母核的广谱抗生素，该类抗生素广泛应用于革兰阳性和阴性细菌、细胞内支原体、衣原体和立克次氏体引起的感染。在人类和兽医学、农业和水产养殖中过度和不谨慎使用各种抗菌素导致了耐抗生素病原体的出现。因此，在水产养殖中大量使用四环素类抗生素给人类和动物健康以及环境带来了日益严重的问题。这些残留的四环素类抗生素通过饮用水和食物链对生态环境和人类健康产生了负面影响，造成了一定的威胁。因此如何有效去除环境中的四环素类污染物已经引起了研究者们的广泛关注。半导体光催化技术以其高效、环保、高效节能和低成本的特点，成为处理医药废水中四环素类污染物的最具吸引力的技术之一。然而，目前流行的半导体光催化剂(如TiO2)由于能带隙较宽，只对太阳光谱中的紫外光有响应，而且光电子和空穴容易重新组合，这些都限制了催化剂的实际应用。
三元硫系化合物Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ(I＝Cu,AgⅢ＝Ga,；VI＝S,Se,Te)是一类新型半导体光催化剂，具有带隙窄(0.8～2.0eV)、稳定性高、可见光吸收强等特点。硫化银铟作为一种典型的三元硫族半导体，由于其具有较大的吸收系数和带隙能量，容易被可见光激发产生光生电子空穴对，在光催化降解污染物、光伏光化学领域、制氢等领域具有潜在的应用前景。基于以上背景技术分析，本发明利用水热法开发了一种性能优异的光催化材料硫化铟银，并将其应用于有去除水体中四环素类污染物。
申请号为201911293774.7的中国专利公开了一种硫化银和硫化铟银量子点纳米材料的制备方法，但是对合成的硫化铟银量子点没有开展进一步的应用研究。因此，开发一种操作简便、环境友好的硫化铟银的制备及其应用方法具有实际意义。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种硫化铟银的制备方法及其应用，该光催化材料硫化铟银(LAIS)含有两种稳定晶相(AgInS2/AgIn5S8)，对可见光吸收明显增强，禁带宽度减小，光电性能更加优异，光催化降解活性显著增强。
本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种硫化铟银的制备方法，所述方法包括以下步骤，
(1)前驱体溶液的配制：将银源AgNO3和铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液；在上述溶液中，加入L-半胱氨酸继续搅拌至溶液均匀，最后加入硫代乙酰胺，混合均匀，形成前驱体溶液；
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中进行水热反应；
(3)洗涤：将反应后所得的固体用去离子水和无水乙醇清洗三遍，在60℃干燥12～24h即可得产物硫化铟银。
优选的，所述步骤(1)中配制的前驱体溶液中AgNO3、In(NO)3﹒XH2O、L-半胱氨酸和硫代乙酰胺(TAA)的摩尔比为1:1:3～7.5:1～3。
优选的，所述步骤(2)中水热反应温度为160～200℃，反应时间为12～20h。
一种硫化铟银光催化降解四环素类污染物的应用，称取50～100mg的光催化材料，加入装有100mL的20mg/L污染物溶液的反应池中，在暗处匀速搅拌，达到吸附-解吸平衡。采用300W氙灯作为光源，在模拟太阳光照射下，对盐酸四环素和氧四环素进行降解，每30min取样3mL，使用紫外-可见分光光度计检测其吸光度。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本发明以L-半胱氨酸作为络合剂合成了硫化铟银(LAIS)。L-半胱氨酸末端的官能团羧基、氨基或巯基可以与金属离子Ag+和In3+发生强烈的配位作用，形成金属盐配合物，这样可以防止Ag+和In3+的水解。加入的硫代乙酰胺，可以作为硫源，在水热反应中结合金属盐末端的Ag+和In3+，生成硫化铟银(LAIS)。
2、本发明中使用了过量的L-半胱氨酸，还可以作为生长调节剂，来控制水热反应中晶体的成核和生长过程，得到含有两种稳定晶态——斜方晶相AgInS2和立方尖石晶相AgIn5S8的硫化铟银(LAIS)。此外，得到的硫化铟银(LAIS)是由纳米片层层组装的花状微球结构，具有比表面积大和吸附性能好的优点。
3、本发明合成的硫化铟银(LAIS)具有显著增强的可见光吸收，较窄的带隙宽度和优异的光电传输性能，在可见光激发下可以快速产生光生电子和空穴，促进其有效分离，提高光催化降解活性。LAIS在可见光和紫外可见光的照射下对四环素类污染物的光催化降解有很好的效果。此外，本发明中光催化材料硫化铟银(LAIS)的制备和应用工艺技术简单、高效可控、安全环保，在研究低能耗、高效率的的处理技术来净化抗生素污染水体方面有很好的应用前景
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是硫化铟银AIS和LAIS的X-射线衍射图(XRD)。
图2是硫化铟银AIS(a)和LAIS(b)的扫描电子显微镜图(SEM)。
图3是硫化铟银AIS和LAIS的瞬态光电流图。
图4硫化铟银AIS和LAIS的交流阻抗图谱。
图5硫化铟银AIS和LAIS的的紫外-可见漫反射图谱(UV-visDRS)。
图6硫化铟银AIS和LAIS的的带隙能谱图。
图7硫化铟银AIS和LAIS降解盐酸四环素的效果图，其中a为紫外可见光下AIS降解TC·HCl；b为可见光下LAIS降解TC·HCl，c为紫外可见光下LAIS降解TC·HCl。
图8硫化铟银AIS和LAIS降解氧四环素的效果图，其中a为紫外可见光下AIS降解OTC；b为可见光下LAIS降解OTC；c为紫外可见光下LAIS降解OTC。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1
硫化铟银(AIS)的制备
(1)前驱体溶液的配制：将0.17g的银源AgNO3和0.30g的铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液。在上述溶液中，加入0.12g的硫源——硫代乙酰胺(TAA)，混合均匀，形成前驱体溶液。
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中，180℃反应20h。
(3)洗涤：将反应后所得的固体用去离子水和无水乙醇清洗三遍，在60℃干燥24h即可得产物AIS。
硫化铟银(LAIS)的制备
(1)前驱体溶液的配制：0.17g的银源AgNO3和0.30g的铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液。在上述溶液中。然后加入0.23g的L-半胱氨酸继续搅拌至溶液均匀，最后加入0.12g的硫代乙酰胺(TAA)，混合均匀，形成前驱体溶液。
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中，180℃反应20h。
(3)洗涤：反应后所得的固体经去离子水和无水乙醇反复清洗三遍，在60℃干燥24h即可得产物LAIS。
实施例2
硫化铟银(AIS)的制备
(1)前驱体溶液的配制：将0.17g的银源AgNO3和0.30g的铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液。在上述溶液中，加入0.24g的硫源——硫代乙酰胺(TAA)，混合均匀，形成前驱体溶液。
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中，180℃反应20h。
(3)洗涤：将反应后所得的固体用去离子水和无水乙醇清洗三遍，在60℃干燥24h即可得产物AIS。
硫化铟银(LAIS)的制备
(2)前驱体溶液的配制：0.17g的银源AgNO3和0.30g的铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液。在上述溶液中。然后加入0.38g的L-半胱氨酸继续搅拌至溶液均匀，最后加入0.24g的硫代乙酰胺(TAA)，混合均匀，形成前驱体溶液。
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中，180℃反应20h。
(3)洗涤：反应后所得的固体经去离子水和无水乙醇反复清洗三遍，在60℃干燥24h即可得产物LAIS。
实施例3
硫化铟银(AIS)的制备
(1)前驱体溶液的配制：将0.17g的银源AgNO3和0.30g的铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液。在上述溶液中，加入0.36g的硫源——硫代乙酰胺(TAA)，混合均匀，形成前驱体溶液。
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中，180℃反应20h。
(3)洗涤：将反应后所得的固体用去离子水和无水乙醇清洗三遍，在60℃干燥24h即可得产物AIS。
硫化铟银(LAIS)的制备
(3)前驱体溶液的配制：0.17g的银源AgNO3和0.30g的铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液。在上述溶液中。然后加入0.56g的L-半胱氨酸继续搅拌至溶液均匀，最后加入0.36g的硫代乙酰胺(TAA)，混合均匀，形成前驱体溶液。
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中，180℃反应20h。
(3)洗涤：反应后所得的固体经去离子水和无水乙醇反复清洗三遍，在60℃干燥24h即可得产物LAIS。
实施例4
硫化铟银(AIS)的制备
(1)前驱体溶液的配制：将0.17g的银源AgNO3和0.30g的铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液。在上述溶液中，加入0.36g的硫源——硫代乙酰胺(TAA)，混合均匀，形成前驱体溶液。
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中，200℃反应20h。
(3)洗涤：将反应后所得的固体用去离子水和无水乙醇清洗三遍，在60℃干燥24h即可得产物AIS。
硫化铟银(LAIS)的制备
(4)前驱体溶液的配制：0.17g的银源AgNO3和0.30g的铟源In(NO)3﹒XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液。在上述溶液中。然后加入0.56g的L-半胱氨酸继续搅拌至溶液均匀，最后加入0.36g的硫代乙酰胺(TAA)，混合均匀，形成前驱体溶液。
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中，180℃反应20h。
(3)洗涤：反应后所得的固体经去离子水和无水乙醇反复清洗三遍，在60℃干燥24h即可得产物LAIS。
从图1中可以看出AIS和LAIS的XRD图谱的衍射峰主要是对应于斜方晶相AgInS2和立方尖石晶相AgIn5S8的衍射峰，表明合成的AIS和LAIS中含有AgInS2和AgIn5S8这两种稳定晶相。
从图2(a)和(b)的SEM图中可以看出AIS表明是有块状立方体堆积而成的，LAIS是片层组装而成的花状微球。
从图3的光电流响应图谱和图4的交流阻抗图谱可以看出，相对于合成的AIS，合成的LAIS具有更高的光电流响应值，能够快速激发产生光生电子和空穴对，且光照400秒后光电流响应值趋于稳定，光电流密度值为0.04mA/cm2。此外，LAIS展示出更低的交流阻抗，表明光生电子传输的阻力更小，迁移速率更快，更有利于光生电子和空穴的有效分离。
从图5的紫外-可见漫反射光谱可以看出，对比于合成的AIS，LAIS在紫外和可见区的吸收显著增强，本征吸收峰在650-800nm，吸收峰的边带明显向可见光区红移，表明制备的LAIS属于可见光响应的半导体材料。
从图6的Kubelka-Munk函数方程曲线图，可以推测出AIS的带隙宽度仅为1.71eV，而LAIS的带隙宽度为1.21eV。当受可见光激发时，LAIS价带上的电子更容易激发到导带上，产生光生电子和空穴，有利于材料在光催化方面的应用。
从图7的光催化降解盐酸四环素的效果图中可以看出，在紫外-可见光照射下，AIS降解盐酸四环素的效果不明显，仅仅只有20％的去除效果，而LAIS可以达到90％，基本去除四环素；从图8的光催化降解氧四环素的效果图中可以看出，在紫外-可见光照射下，AIS降解四环素的效果不明显，仅仅只有30％的去除效果，而LAIS可以高达98％。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。
Claims (4)
1.一种硫化铟银的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤，
(1)前驱体溶液的配制：将银源AgNO3和铟源In(NO)3·XH2O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液；在上述溶液中，加入L-半胱氨酸继续搅拌至溶液均匀，最后加入硫代乙酰胺，混合均匀，形成前驱体溶液；
(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中进行水热反应；
(3)洗涤：将反应后所得的固体用去离子水和无水乙醇清洗三遍，在60℃干燥12～24h即可得产物硫化铟银。
2.根据权利要求1所述的一种硫化铟银的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中配制的前驱体溶液中AgNO3、In(NO)3·XH2O、L-半胱氨酸和硫代乙酰胺(TAA)的摩尔比为1∶1∶3～7.5∶1～3。
3.根据权利要求1所述的一种硫化铟银的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中水热反应温度为160～200℃，反应时间为12～20h。
4.一种采用如权利要求1-3任意一项所述方法制备得到的硫化铟银光催化降解四环素类污染物的应用，其特征在于：称取50～100mg的光催化材料，加入装有100mL的20mg/L污染物溶液的反应池中，在暗处匀速搅拌，达到吸附-解吸平衡。采用氙灯(00W作为光源，在模拟太阳光照射下，对盐酸四环素和氧四环素进行降解，每30min取样3mL，使用紫外-可见分光光度计检测其吸光度。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113441155A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-28 | 南昌航空大学 | 一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1t相硫化钼三元复合材料的制备方法 |
| CN114011435A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-02-08 | 合肥工业大学 | 一种水溶性银铟硫量子点光催化剂及室温制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104263361A (zh) * | 2014-08-15 | 2015-01-07 | 温州大学 | 一种AgInS2量子点/PMMA复合发光材料及其应用 |
| CN105478143A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-13 | 南昌航空大学 | 一种制备具有可见光响应的窄带隙富铟型AgInS2光催化剂的方法 |
| CN108479812A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-09-04 | 大连民族大学 | 一种AgInS2/Bi2WO6异质结纳米片的制备方法和应用 |
| CN109021970A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-18 | 桂林电子科技大学 | 一种AgInS2或CuInS2超小量子点及其制备方法和应用 |
| CN110038605A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-23 | 贵州大学 | 应用于光催化氮气还原合成氨的AgInS2/Ti3C2纳米催化剂的制备和应用方法 |
-
2020
- 2020-09-17 CN CN202010982684.5A patent/CN112058280A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104263361A (zh) * | 2014-08-15 | 2015-01-07 | 温州大学 | 一种AgInS2量子点/PMMA复合发光材料及其应用 |
| CN105478143A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-13 | 南昌航空大学 | 一种制备具有可见光响应的窄带隙富铟型AgInS2光催化剂的方法 |
| CN108479812A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-09-04 | 大连民族大学 | 一种AgInS2/Bi2WO6异质结纳米片的制备方法和应用 |
| CN109021970A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-18 | 桂林电子科技大学 | 一种AgInS2或CuInS2超小量子点及其制备方法和应用 |
| CN110038605A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-23 | 贵州大学 | 应用于光催化氮气还原合成氨的AgInS2/Ti3C2纳米催化剂的制备和应用方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JIANGLUQI SONG ET AL.: "Visible-light-driven dye degradation using a floriated ZnIn2S4/AgIn5S8 heteromicrosphere catalyst", 《RSC ADVANCES》 * |
| XIANGQING LI ET AL.: "One-pot Synthesis and Visible Light Photocatalytic Activity of AgIn5S8/AgInS2 Composite", 《ADVANCED MATERIALS RESEARCH》 * |
| 刘敏: "半导体AgIn5S8光催化材料的修饰及其性能研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士) 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113441155A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-28 | 南昌航空大学 | 一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1t相硫化钼三元复合材料的制备方法 |
| CN114011435A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-02-08 | 合肥工业大学 | 一种水溶性银铟硫量子点光催化剂及室温制备方法 |
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