[发明专利]一种在碳毡上气相聚合PEDOT改性硫化铟锌光电催化材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种在碳毡上气相聚合PEDOT改性硫化铟锌光电催化材料及其制备方法，包括：步骤1，配制ZnSO₄·7H₂O和InCl₃·4H₂O的水溶液，向所述水溶液中加入模板剂CTAB并反应完全，向反应完全后的溶液中加入TAA；步骤2，将预处理后的碳毡浸入步骤1获得的均一溶液中，使碳毡吸收步骤1获得的均一溶液；步骤3，将步骤2处理后获得的碳毡置于160℃‑180℃环境下反应完全；步骤4，将步骤3处理后获得的碳毡浸入FeCl₃溶液中；步骤5，将步骤4获得的碳毡置于密闭的EDOT气体氛围下进行反应，获得所述改性硫化铟锌光电催化材料。本发明的制备方法制备的PEDOT改性硫化铟锌光电催化材料负载在碳毡上，能够有效解决光催化剂难分离回收的问题，便于操作。

技术领域

本发明属于改性光催化剂技术领域，特别涉及一种在碳毡上气相聚合PEDOT改性硫化铟锌光电催化材料及其制备方法。

背景技术

光催化技术尤其是可见光催化技术作为一种绿色、高效、节能、便捷的新技术受到了广泛关注。以ZnIn₂S₄为代表的三元金属硫化物独特的窄带隙结构约2.2eV，对可见光有较强的吸收，在可见光下具有优越的光电催化性能，并且制备方法多样、反应条件温和，在光电催化降解有机污染物的应用中蕴藏巨大潜力。但对于单独的ZnIn₂S₄催化剂，光生电子和空穴极易复合，导致光催化效率降低。并且粉末状的ZnIn₂S₄催化剂存在难以分离回收、难以实现连续的光催化反应，有可能造成二次污染等问题。综上所述，亟需对催化剂的改性方法进行研究。

PEDOT(聚乙撑二氧噻吩)是一种新型的导电聚合物，以其在可见光下高透光性能、高导电性以及很好的光、热及环境稳定性而在有机发光器件、有机太阳能电池及超级电容器方面得到广泛应用。PEDOT本身为不溶性聚合物，掺杂一种水溶性的高分子电解质聚苯乙烯磺酸(PSS)以解决制备问题，因此此种聚合物通常以PEDOT:PSS的形式出现，但掺杂的PSS会降低聚合物的导电性。现有PEDOT的制备方法主要是采用电化学聚合法，但所需要的聚合电压相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在碳毡上气相聚合PEDOT改性硫化铟锌光电催化材料及其制备方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的制备方法通过在碳毡上气相聚合PEDOT制备改性硫化铟锌材料，制备的PEDOT改性硫化铟锌光电催化材料负载在碳毡上，能够有效解决光催化剂难分离回收的问题，便于操作。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种在碳毡上气相聚合PEDOT改性硫化铟锌光电催化材料的制备方法，具体步骤包括：

步骤1，配制ZnSO₄·7H₂O和InCl₃·4H₂O的水溶液，向所述水溶液中加入模板剂CTAB并反应完全，向反应完全后的溶液中加入TAA，TAA溶解反应完全后获得均一溶液；

步骤2，将预处理后的碳毡浸入步骤1获得的均一溶液中，使碳毡吸收步骤1获得的均一溶液；

步骤3，将步骤2处理后获得的碳毡置于160℃-180℃环境下反应完全；

步骤4，将步骤3处理后获得的碳毡浸入FeCl₃溶液中，使碳毡吸收所述FeCl₃溶液；

步骤5，将步骤4获得的碳毡置于密闭的EDOT气体氛围下进行反应，获得所述改性硫化铟锌光电催化材料。

进一步的，在步骤1中，向所述水溶液中加入模板剂CTAB的同时进行磁力搅拌，搅拌的速度为300～400r/min。