[发明专利]一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂，以五水四氯化锡、钛酸丁酯、硫脲为原料，无水乙醇为溶剂，采用一步溶剂热法制得，其中，二硫化锡和二氧化钛的质量比为0.46～0.62:1。该复合光催化剂的尺寸可控，花状二硫化锡较为均匀地长在二氧化钛微球上，并且该光催化剂材料对水体中的罗丹明B等有机污染物具有较高的光降解效率。本发明还公开了一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂的制备方法，具体为：依次将五水四氯化锡、无水乙醇中、钛酸丁酯、硫脲混合，得到混合液，然后将混合液进行水热反应，后于烘箱中燥，得到二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂。

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，涉及一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂，本发明还涉及上述一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂的制备方法。

背景技术

光催化技术是从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴环保技术，其主要是利用半导体氧化物材料在光照的条件下表面能受激活化的特性，可有效地氧化分解有机物、还原重金属离子、杀灭细菌和消除异味，在废水处理、气体净化等许多领域有着广泛的应用。纳米级二氧化钛广泛应用于光催化材料、太阳能电池、气敏传感器和光电子学器件等领域。就光催化研究而言，二氧化钛的光催化能力取决于其晶型、晶粒大小以及结晶程度，相对而言，结晶度较高、晶粒较小的锐钛矿相的纳米二氧化钛表现出更好的光催化性能。而电子-空穴复合、光子散射等都会影响到二氧化钛最终的光子利用效率。

近些年来，各种维度和不同形貌的二硫化锡纳米材料由于它们自身优异的物理化学性能而引起了众多的相关研究。二硫化锡具有六方相基本单元的碘化镉层状m体结构，这种层状的半导体禁带宽度为2.35eV，这一特性使得它们可以应用于光催化等许多领域。二硫化锡包裹二氧化钛复合材料更大的比表面积提高了材料对有机污染物的吸附能力；可使得二氧化钛的禁带宽度变窄，能够被可见光激发，并且有利于增强光生电子(e^-)和空穴(h⁺)的分离效率，可促进其氧化还原能力，有利于提高光催化活性。

中国发明专利《一种二氧化钛/硫化锡复合材料及其制备方法和应用》(中国专利申请号：201610382017.7，公开号为：CN106000422A)采用水热法(化学浴法)，在预先制备好的介孔二氧化钛表面原位生长硫化锡颗粒，从而得到二氧化钛/硫化锡复合材料，并将其应用于可见光下光催化降解甲醛，达到室内空气净化的目的。

中国发明专利《一种二硫化锡/二氧化钛复合光催化剂及其制备方法》(申请号：201510282787.X，公开号为：CN104888753A)通过两步法制得，首先通过水热法制得纯相的二硫化锡，然后加入钛酸丁酯采用微波水热法将二氧化钛负载到二硫化锡上，得到二硫化锡/二氧化钛复合光催化剂，并将其由于水中重金属处理方面。

现有制备方法制备过程较为繁琐，因此，开发一种制备过程简单，无需添加其他试剂，且可以有效调控二氧化钛-二硫化锡复合材料结构及性能的方法具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂，其制备过程简单。

本发明的另一目的是提供一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂的制备方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂，其特征在于，以五水四氯化锡、钛酸丁酯、硫脲为原料，无水乙醇为溶剂，采用一步溶剂热法制得，其中，二硫化锡和二氧化钛的质量比为0.46～0.62:1。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种二硫化锡包裹二氧化钛复合光催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：将一定量的五水四氯化锡加入到一定量的无水乙醇中，搅拌一定的时间，得到混合物A；

步骤2：在搅拌状态下，向步骤1得到的混合液A中，加入一定量的钛酸丁酯，搅拌一定的时间，得到混合液B；