[发明专利]一种CuS/In

说明书

本发明涉及一种光催化剂，具体涉及一种C₃N4作为可见光光催化剂及其制备方法。可见光响应光催化剂CuS/In₂S₃@C₃N₄的制备方法，其包括以下步骤：在硝酸铜和氯化铟的混合液中加入尿素溶液混合搅拌得到盐溶液后，依次加入碱溶液析出沉淀、调节pH至5.8～6.3、加热至95～100℃下回流反应7～9小时后得到沉淀物，经干燥得到金属氢氧化物；将金属氢氧化物和硫代乙酰胺加入去离子水混合后与聚四氟乙烯，在70～90℃下加热反应11～13小时后，得到CuS/In₂S₃@C₃N₄。本发明所得到的光催化剂具有可见光响应能力，可以有效利用太阳光中的可见光的响应能力，提高太阳光的利用率，提高反应效率。

技术领域

本发明涉及一种光催化剂，具体涉及一种C₃N4作为可见光光催化剂及其制备方法。

背景技术

太阳能是清洁能源，光催化技术是利用太阳能的优良手段。光催化的研究方向主要有光催化降解污染物、光催化分解水产氢、光催化有机合成反应、光催化二氧化碳转化等，其中光催化剂是不同光催化反应的核心，优良的光催化剂可以加快化学反应速率，提高化学反应选择性。TiO₂是第一个被发现的光催化剂，获得了深入的研究，但是TiO₂只能吸收利用太阳光中的紫外线，对于占比较大的可见光不能加以利用，因此，TiO₂光催化剂的效率不能显著提高。

g-C₃N₄是可见光响应光催化剂，自身具有光催化能力，在专利公开号为CN103191766A的中国发明专利中，公开了一种Cds/g-C3N4复合可见光催化剂，但是其对于可见光的光响应能力交底，稳定性差。Cds本身毒性较大，造成环境二次污染。

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，本发明提供一种提高可见光催化剂太阳光的利用率和反应效率的CuS/In₂S₃@C₃N₄可见光响应光催化剂及制备方法。

(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：

一种可见光响应光催化剂，其为CuS/In₂S₃@C₃N₄。

上述方案中可见光响应光催化剂CuS/In₂S₃@C₃N₄的制备方法，其包括以下步骤：

S1金属氢氧化物制备

在硝酸铜和氯化铟的混合液中加入尿素溶液混合搅拌得到盐溶液后，依次加入碱溶液析出沉淀、调节pH至5.8～6.3、加热至95～100℃下回流反应7～9小时后得到沉淀物，经干燥得到金属氢氧化物；

S2将金属氢氧化物和硫代乙酰加入去离子水混合后与聚四氟乙烯，在70～90℃下加热反应11～13小时后，得到CuS/In₂S₃@C₃N₄。

进一步的，步骤S1中，所述混合液中Cu和In的浓度分别为0.008～0.013mol/ml和0.015～0.025mol/ml。进一步的，步骤S1中，所述尿素溶液的浓度为3.5～4.5g/100ml，所述尿素溶液与混合液按体积比为1∶0.5～1混合。

进一步的，步骤S1中，所述碱溶液为浓度为1～3g/100ml的氢氧化钠溶液。