[发明专利]一种Ag2

说明书

本发明属于无机纳米复合材料的制备及环境治理领域，具体公开了具有优异可见光活性的Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片p‑n型复合光催化剂的制备方法。该方法以ZnIn₂S₄纳米片和硝酸银为原料，采用原位法制备不同比例的Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片p‑n型复合光催化剂。本发明制备的Ag₂O量子点/ZnIn₂S₄纳米片p‑n型复合光催化剂可应用于可见光下高效降解抗生素盐酸四环素。本发明具有制备原料环保，方法简单，杂化反应条件温和，周期短和成本低等优点。Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片是一种新型的p‑n型复合光催化剂，本发明为首次报导合成这种复合光催化剂，Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片表现出优良的光催化降解活性，在处理废水中的抗生素方面具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于无机纳米材料领域，涉及一种Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片p-n型复合光催化剂的制备方法及其在环境治理领域的应用。

背景技术

随着现代工业化的不断发展，水体污染已经成为制约人类生存和发展的重要问题之一；而基于半导体材料的光催化氧化降解技术可以利用太阳光进行污染物降解，具有高效、低耗、无二次污染等优点，是一项具有广阔应用前景的废水处理技术。当前，以紫外光催化技术发展最为全面，已有3000多种难降解的有机化合物可以在紫外线的照射下通过纳米TiO₂或ZnO 迅速降解；然而，紫外光在太阳光谱能量分布中不足5％，光源利用不完全，光电转换效率低，严重影响的光催化技术的推广应用。因而，研究高效可见光响应型光催化剂成为当下研究热点，受到广泛关注。

三元硫化物因其具有独特的光学性质而被广泛研究；其中ZnIn₂S₄是一种较稳定的新型n 型硫化物催化剂，克服了传统二元硫化物易光腐蚀的缺点；同时，因为其带隙较窄、光催化性能强、比表面积大、吸附性能好等优点，在光催化分解水制氢及氧化降解污染物等方面受到广泛关注。然而，由于其在可见光激发下产生的光生电子-空穴对极易复合，限制了其广泛应用。通过研究发现，通过耦合不同催化剂形成异质结构，可有效提高电荷分离效率，扩大光谱吸收范围，从而提高光催化效率。

Ag₂O属于典型的p型半导体，具有较窄的带隙能，禁带宽度为1.3eV，是一种极好的可见光响应型半导体光催化剂。因而，综合上述两种材料的优势，一方面可有效拓宽ZnIn₂S₄的光吸收范围，提高量子产率；另一方面两种半导体进行复合可构建p-n型杂化异质结，实现光生电子在不同能级间的高效转移，提高光生载流子的分离效率，从而极大的提高材料的光催化活性。故而本发明提供了一种Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片p-n型复合光催化剂的制备方法，并研究其在可见光下的催化效率。经过查证，并没有关于Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片杂化物的报道,故Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片复合物是一种新型的光催化剂。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种新型Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片 p-n型复合光催化剂的制备方法，该方法通过原位法制备Ag₂O量子点杂化ZnIn₂S₄纳米片p-n 型复合光催化剂，该催化剂可用于可见光下降解抗生素盐酸四环素，具体步骤如下：