[发明专利]ZnIn2

说明书

本发明涉及一种复合光催化剂，具体涉及一种ZnIn₂S₄基复合光催化剂及其制备方法和应用。ZnIn₂S₄基复合光催化剂，其主要为ZnIn₂S₄纳米片负载于LaNiO₃纳米立方体表面，形成的LaNiO₃@ZnIn₂S₄核‑壳型复合光催化剂。制备方法包括以下步骤：将LaNiO₃纳米立方体分散于去离子水中与锌盐化合物、铟盐化合物和含硫化合物混合后经冷凝‑回流反应后，收集沉淀物，经洗涤干燥后得到的粉末，即为LaNiO₃@ZnIn₂S₄核‑壳型复合光催化剂。本发明的LaNiO₃@ZnIn₂S₄核‑壳型复合光催化剂能够提高光解水产氢的效率，同时催化剂的稳定性也得到了增强。

技术领域

本发明涉及一种复合光催化剂，具体涉及ZnIn₂S₄基复合光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代社会的发展，能源危机和环境污染问题已经成为影响人类社会发展的重要因素。H₂作为一种清洁能源已经日益得到大家的关注。自1972 年Fujishima和Honda首次报道了以TiO₂为催化剂进行光解水产氢，以半导体光催化剂催化光解水产氢反应已经受到了广泛的关注。但是由于TiO₂的禁带宽度达到3.2eV，其难以利用太阳能中的可见光进行光解水产氢反应，因此开发新型可见光响应光催化剂进行光解水产氢具有重要意义。

相比较于TiO₂，金属硫化物拥有更窄的禁带宽度和较低的导带电位，能够有效地利用可见光进行光解水产氢反应。而在众多金属硫化物中，ZnIn₂S₄由于低毒、廉价以及适宜的禁带宽度，在光解水产氢方面已经得到大量的研究。但是目前ZnIn₂S₄在光解水产氢方面的应用仍然受到限制，这主要是由于其催化效率低、性质不稳定所导致。因此进一步提高其光解水产氢效率、提高ZnIn₂S₄的稳定性具有重要的意义。

通过构建异质结构合成复合光催化剂是提高半导体光催化剂光催化反应性能的有效途径。对于传统的ZnIn₂S₄基复合光催化剂，虽然普通异质结构的构筑能够有效地提高其催化反应效率，但是无法抑制ZnIn₂S₄的光腐蚀现象，催化剂的稳定性依然没有得到提高。这主要是由于在传统ZnIn₂S₄基复合光催化剂中，光生空穴积累在ZnIn₂S₄的价带位置上，光生空穴会氧化 ZnIn₂S₄中的晶格S^2-原子，从而导致催化剂的稳定性降低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种高光解水反应活性、高稳定性的的LaNiO₃@ZnIn₂S₄核-壳型复合光催化剂；

相应的，本发明还提供一种简单易行、反应条件温和的复合光催化剂制备方法。

相应的，本发明还提供一种复合光催化剂在催化光解水产氢反应中的应用。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：