[发明专利]一种光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种光催化剂的制备方法，其特征在于：

包括如下步骤：

步骤1：制备ZnIn₂S₄纳米片；

步骤2：将Pd负载于ZnIn₂S₄或TiO₂上；

步骤3：制备Pd负载ZnIn₂S₄/TiO₂异质结纳米材料或Pd负载TiO₂/ZnIn₂S₄异质结纳米材料得所述光催化剂；

步骤1所述的制备ZnIn₂S₄纳米片的步骤为：

S11：采用一步水热合成法，按照摩尔比为1:2:4，称取氯化锌、四水合三氯化铟和硫代乙酰胺溶解到乙二醇中，持续超声25分钟-35分钟；

S12：将步骤S11所形成的混合液转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜中，110℃-130℃加热5.5小时-6.5小时；

S13：将步骤S12所得沉淀离心、洗涤、分离后，真空干燥箱干燥11小时-13小时，得到ZnIn₂S₄纳米片；

步骤2所述的将Pd负载于ZnIn₂S₄或TiO₂上的步骤为：

S21：将纯ZnIn₂S₄纳米片与Pd(CH₃CN)₂Cl₂溶解于含三乙醇胺与乙腈的混合溶液中，脱气后，用365nm紫外灯辐照悬浮液1.5小时-2.5小时；将所得沉淀用无水乙醇清洗，在55℃-65℃真空干燥箱干燥过夜，得到Pd负载 ZnIn₂S₄纳米材料；

或者，取商用TiO₂与Pd(CH₃CN)₂Cl₂溶解于含三乙醇胺与乙腈的混合溶液中，脱气后，用365nm紫外灯辐照悬浮液1.5小时-2.5小时，获取Pd负载TiO₂纳米颗粒。

2.一种光催化剂，其特征在于，采用权利要求1所述光催化剂的制备方法制备而成，所述的光催化剂为负载有Pd的ZnIn₂S₄/TiO₂异质结纳米材料；所述的Pd负载于ZnIn₂S₄或TiO₂上。

3.根据权利要求2所述的一种光催化剂，其特征在于：所述的ZnIn₂S₄/TiO₂异质结纳米材料为Z型ZnIn₂S₄/TiO₂异质结纳米材料。

4.根据权利要求2所述的一种光催化剂，其特征在于：所述的ZnIn₂S₄/TiO₂异质结纳米材料中ZnIn₂S₄和TiO₂中摩尔比为1:2-3:1。

5.根据权利要求2所述的一种光催化剂，其特征在于：所述的ZnIn₂S₄/TiO₂异质结纳米材料中ZnIn₂S₄和TiO₂摩尔比为5：2。

6.根据权利要求2所述的一种光催化剂，其特征在于：所述Pd在其所负载的TiO₂、ZnIn₂S₄上的重量占比为0.1%-1%。

7.采用权利要求2到6任一项所述的光催化剂作为光催化分解水制氢的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，采用乙醇作为牺牲剂。