[发明专利]一种复合半导体光催化材料的构建方法

说明书

本发明公开了一种复合半导体光催化材料的构建方法。本发明目是由原位制备的γ‑Fe₂O₃/硫化铟锌复合材料与g‑C₃N₄与常温常压下搅拌混合制备而成。本发明优点为：(1)复合半导体光催化材料具有磁性，在整个反应过程中都易于回收再利用，简化了后处理的操作工序；(2)目标材料构建的反应条件简单，对设备要求低，制备方法简单；(3)目标材料催化效果优良；(4)反应采用去离子水、甘油、乙醇作为反应介质，环境友好且容易工业放大。

一技术领域

本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种复合半导体光催化材料的构建方法。

二背景技术

目前，受到我国工业迅猛发展以及化石燃料燃烧的影响，带来的有毒工业废水和新型能源供应的问题急需解决，在此基础上，将有毒的污染物转变为低毒甚至无毒可排放的物质以及使用一种新型无污染的能源代替化石燃料变成首要目标。经过不断研究探索，科研工作者制备了一种新型复合光催化材料(ZnIn₂S₄-g-C₃N₄)用于可见光下处理有机污染物以及产成氢气这种新型无污染的能源(Liu H，Jin Z，Xu Z，et al.Fabrication ofZnIn₂S₄-g-C₃N₄sheet-on-sheet nanocomposites for efficient visible-lightphotocatalytic H₂-evolution and degradation of organic pollutants[J].RSCAdvances，2015，5.)。

该复合光催化材料能明显的用于处理有机污染物及析氢反应，后续也有许多科研工作者通过不同方法制备此类光催化材料，如微波合成(Ding N，Zhang L，Zhang H，etal.Microwave-assisted synthesis of ZnIn₂S₄/g-C₃N₄，heterojunctionphotocatalysts for efficient visible light photocatalytic hydrogen evolution[J].Catalysis Communications，2017，100：173-177.)，水热合成(Shi F，Chen L，Chen M，et al.A g-C₃N₄/nanocarbon/ZnIn₂S₄nanocomposite：an artificial Z-scheme visible-light photocatalytic system using nanocarbon as the electron mediator[J].Chemical Communications，2015，51.)，物理混合(Hongcen Y，Ruya C，Pengxiao S，etal.Constructing electrostatic self-assembled 2D/2D ultra-thin ZnIn₂S₄/protonated g-C₃N₄heterojunctions for excellent photocatalytic performanceunder visible light[J].Applied Catalysis B：Environmental，2019：117862.)。

然而，此类光催化材料在高效的基础上，都具有难分离回收的缺点，因此，制备一种有效易分离的复合半导体光催化材料变得尤为重要。本发明加入了一种既有催化效果也有磁性的物质(γ-Fe₂O₃)，不仅能在原有基础上提高光催化性能，还能将光催化材料轻易分离出来，极大地提高了复合光催化材料的使用次数，降低成本。

三发明内容