[发明专利]一种类似枫叶结构的硫化亚铜纳米材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种类似枫叶结构的硫化亚铜纳米材料的制备方法，将氯化亚铜溶解至乙二胺中制成第一溶液，再向第一溶液中加入硫脲制成第二溶液，将第二溶液采用溶剂热法进行反应，将反应后的物料进行纯化处理即得类似枫叶结构的硫化亚铜纳米材料，其中，第一溶液中氯化亚铜的浓度为0.02～0.1mol/L。本发明通过控制原料的加入量，经过上述步骤从而制备出了具有类似枫叶结构的硫化亚铜纳米结构，该纳米结构使得硫化亚铜纳米材料的比表面积大，具有更高的光催化效率，同时使得硫化亚铜纳米材料能够利用可见光产生的催化效果更好。

技术领域

本发明涉及光催化剂领域，具体涉及一种具有可见光光催化效果的类似枫叶结构的硫化亚铜纳米材料制备方法。

背景技术

自80年代末，人们开始将光催化应用于环境污染控制领域，由于该技术能有效地破坏许多结构稳定的难降解污染物，因此已经在污水处理、抑菌杀菌以及环境的净化等领域得到广泛的研究与应用。与传统水处理技术相比，具有明显的节能、高效、污染物降解彻底等优点，且光催化技术易操作，无二次污染，它已成为一种有重要应用前景的环境治理方法，引起了国内外学者的普遍重视。然而，在半导体光催化剂的研究中，涉及到的多数是宽禁带的半导体材料，如氧化锌、二氧化钛、二氧化锡等，这些半导体材料由于本身具有大的带隙能，因此它们对太阳光能的利用率并不高，而且由于光生电子与空穴的复合特性，使单一的半导体光催化剂在开发利用方面受到了限制。因此需要对单一的半导体光催化剂进行改性处理，以达到提高半导体光催化活性的目的。硫化亚铜(Cu₂S)是一种窄禁带(禁带宽度＝1.2～1.24eV)的p型半导体材料，具有良好的化学和热稳定性能，是一种良好的光电材料，在太阳光能利用等领域有着巨大的应用潜能。

众所周知，材料的微米或纳米结构对其性能有显著影响，为了改善硫化亚铜的催化、光学以及电学方面的性能，研究制备新型微米或者纳米硫化亚铜结构也越来越受到人们的关注。然而，目前已经制备出的硫化亚铜结构仅局限于比较单调的颗粒，片状及球形，均表现出优于传统二氧化钛对光的吸收波长响应范围。然而，这些硫化亚铜结构比表面积较小，光催化效率较低，并且对可见光催化效果较差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种类似枫叶结构的硫化亚铜纳米材料的制备方法，该方法制备的硫化亚铜纳米材料的比表面积大，具有更高的光催化效率，且采用该硫化亚铜纳米材料能够利用可见光产生的催化效果更好。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种类似枫叶结构的硫化亚铜纳米材料的制备方法，将氯化亚铜溶解至乙二胺中制成第一溶液，再向第一溶液中加入硫脲制成第二溶液，将第二溶液采用溶剂热法进行反应，将反应后的物料进行纯化处理即得硫化亚铜纳米材料，其中，第一溶液中氯化亚铜的浓度为0.02～0.1mol/L。

本发明通过控制原料的加入量，经过上述步骤从而制备出了具有类似枫叶结构的硫化亚铜纳米结构，该纳米结构使得硫化亚铜纳米材料的比表面积大，具有更高的光催化效率，同时使得硫化亚铜纳米材料能够利用可见光产生的催化效果更好。

本发明的目的之二是提供一种上述制备方法制备的硫化亚铜纳米材料。该硫化亚铜纳米材料具有独特的类似枫叶状纳米结构，使得纳米硫化亚铜能够更好的利用可见光进行光催化，从而提高了对太阳光的利用。

本发明的目的之三是提供一种上述硫化亚铜纳米材料在可见光光催化中的应用。

本发明的目的之四是提供一种光催化剂，采用上述硫化亚铜纳米材料。

本发明的有益效果：

(1)本发明制备的类似枫叶结构的硫化亚铜纳米材料有效拓宽了对太阳光的响应范围，实现可见光下具有优异的光催化效果，从而改善了光催化效果。