[发明专利]一种核壳结构纳米球光催化材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备核壳结构纳米球光催化材料的方法，其特征在于，所述核壳结构纳米球光催化材料以SiO₂纳米球为内核，以ZnS/CuS_x的纳米片状结构为外壳；所述SiO₂纳米球的直径为200nm～350nm；所述核壳结构纳米球光催化材料的直径为500nm～600nm；所述ZnS/CuS_x中Zn元素和Cu元素的摩尔比为0.2:1；该方法为：

S1、在室温的条件下，将正硅酸乙酯和质量分数为17％的氨水加入至乙醇中，在转速为300r/min～600r/min的条件下搅拌混合1h～5h，得到SiO₂纳米球；所述正硅酸乙酯、氨水和乙醇的体积比为4.2:24:80；

S2、向S1中得到的SiO₂纳米球分散于去离子水中，然后加入尿素、浓度为0.1mol/L的硝酸铜水溶液和浓度为0.1mol/L的硝酸锌水溶液，在温度为100℃～120℃的条件下水热反应6h～10h后，离心后干燥，得到核壳结构初产物；

S3、向S2中得到的核壳结构初产物中加入硫脲，在温度为90℃～120℃的条件下水热反应6h～24h后，离心后干燥，得到核壳结构纳米球光催化材料。

2.根据权利要求1所述的一种制备核壳结构纳米球光催化材料的方法，其特征在于，S2中所述SiO₂纳米球、去离子水、尿素、硝酸铜水溶液和硝酸锌水溶液的用量比为30mg：30mL：0.8g：0.5mL：0.1mL。

3.根据权利要求1所述的一种制备核壳结构纳米球光催化材料的方法，其特征在于，S3中所述核壳结构初产物和硫脲的质量比为10:11。

4.根据权利要求1所述的一种制备核壳结构纳米球光催化材料的方法，其特征在于，S2中离心的转速为6000r/min～7000r/min，离心的时间为5min～10min。

5.根据权利要求1所述的一种制备核壳结构纳米球光催化材料的方法，其特征在于，S2和S3中干燥的温度均为50℃～60℃，干燥的时间均为24h～48h。

6.一种如权利要求1所述方法制备的核壳结构纳米球光催化材料的应用，其特征在于，所述核壳结构纳米球光催化材料用于太阳能分解水制造氢气。