[发明专利]一种Cu2

说明书

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体公开了一种Cu₂ZnSnS₄QDs‑TiO₂/多孔氮化硼光催化剂及其制备方法和应用，该制备方法的步骤包括：用硼酸和三聚氰胺制备氮化硼前驱体，然后将钛酸四丁酯和氮化硼前驱体混合后经过调校pH、加入聚酯二醇和氨水、煅烧等步骤制得TiO₂/多孔氮化硼，然后在TiO₂/多孔氮化硼负载沉淀Cu₂ZnSnS₄QDs制得Cu₂ZnSnS₄QDs‑TiO₂/多孔氮化硼光催化剂。本发明的光催化剂极大的提高了工业污水处理中对有机物的去除率，减短了光催化剂处理污水的时间。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种Cu₂ZnSnS₄ QDs-TiO₂/多孔氮化硼光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国社会的迅速发展，工业的生产规模也随之不断的壮大。然而在工业生产当中也难免会产生大量的工业污水，这些工业污水如果不加以处理不仅浪费有限的水资源；而且由于这些工业污水中含有大量的有机物，如果不经处理就排放出去，还会产生严重的污染。因此处于不管是出于节约资源的需求，还是出于保护环境的责任，我们都有必要把这些污水处理过再排放。

而这些年以来，采用光催化方法处理难降解水中的有机污染物来进行污水处理的方法受到了更多人的关注。二氧化钛(TiO₂)作为重视，科研工作者开发出了各种新型光催化剂。作为最早被应用于光催化研究的催化剂之一，自然也对它在污水处理的性能关注了起来。

TiO₂作为光催化剂存在两个主要瓶颈，限制了其实际应用：第一，可见光的利用率低，TiO₂只能吸收紫外光；第二，TiO₂颗粒中的光电子-空穴对易于复合，导致光量子效率降低和光催化活性差。通过各种方法来修饰TiO₂，将TiO₂负载在其他功能材料上，促进光生电荷的分离，延长光生电荷的复合时间，是提高TiO₂光催化性能和改善废水处理效果的有效途径之一。

发明内容

针对现有技术中污水处理光催化剂对于可见光的利用率仍然不是很高，在大量处理工业污水时处理水中有机物的速度不高的缺陷，本发明提供一种Cu₂ZnSnS₄QDs-TiO₂/多孔氮化硼光催化剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种Cu₂ZnSnS₄QDs-TiO₂/多孔氮化硼光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将适量的硼酸和三聚氰胺加入无水乙醇中室温下剧烈搅拌5-7h，然后过滤并将沉淀物用去离子水洗涤，再把沉淀物放在90-100℃的烘箱中烘干得到氮化硼前驱体。

步骤二：将一定量的钛酸四丁酯和氮化硼前驱体加入无水乙醇中得到混合溶液A，聚酯二醇溶于去离子水中并在室温下滴入浓硝酸将溶液pH值调制1.5左右；然后将聚酯二醇的水溶液缓慢的滴入混合溶液A中，然后继续滴入浓硝酸调节混合溶液的pH值在1.1左右，随后让混合溶液置于50-60℃的水浴中搅拌加入适量氨水，氨水加入后再搅拌2-3h；然后把混合溶液放置老化1-2天后用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤，并在真空干燥箱中以60-70℃干燥12-16h，随后把样品研磨成粉后在氮气保护下放入管式炉中以1100℃煅烧得到TiO₂/多孔氮化硼。