[发明专利]一种In2

说明书

本发明公开了一种In₂S₃/Bi₂WO₆复合光催化剂，将In₂S₃纳米颗粒均匀负载在花状钨酸铋表面，以提高可见光的利用率，促进光生载流子的分离和迁移，获得高于In₂S₃或Bi₂WO₆的光催化活性，并公开了该复合光催化剂的制备方法。本发明将In₂S₃纳米颗粒沉积在三维花状Bi₂WO₆上，有利于增强可见光的吸收和光生载流子的分离，能在可见光条件下持续降解有机污染物罗丹明B试剂；制备方法简易，合成原料普通，在降低成本的同时还可以获得高产量、超纯度的复合光催化剂，适合大规模生产；在光解水产氢、光降解有机污染物及重金属离子和二氧化碳还原等领域具有广泛的应用前景和工业化前景。

技术领域

本发明涉及一种In₂S₃/Bi₂WO₆复合光催化剂及其制备方法，属于光催化技术领域。

背景技术

光催化被认为是应对能源危机和环境污染的有效途径。光催化剂在光照条件下产生空穴和电子，使其在光照条件下具有氧化还原能力，不仅能将太阳能转化为能源物质，还能降解或合成物质。随着印染工业的快速发展，染料废水已成为水污染源之一。印染废水具有高毒性、高碱度、总量大的特点，而且很难净化。常用的废水处理方法有化学混凝、物理吸附和生物处理等。然而，这些技术成本昂贵，效率低，很难得到实际应用。

半导体光催化技术具有节能、低成本和环境友好等优点，在环境修复中得到了广泛的应用。半导体光催化技术利用太阳光来激发半导体，从而将吸附在催化剂表面的有机污染物降解成水和二氧化碳等无机物，从而达到净化水体的目的。光催化剂作为光催化的核心部分，研究和开发具有高活性的可见光催化剂成为光催化领域的难点和热点。Bi₂WO₆由于价格低廉，易于制备，稳定性较高等一系列的优势，引起人们的广泛关注。

但Bi₂WO₆作为一种半导体材料，具有相对大的禁带宽度，室温下禁带宽度为2.7eV，可见光响应能力低；而且光生电子空穴对容易复合，光催化活性差。为此研究人员尝试过多种物质来对其进行复合改性，以期提高其光催化活性，但是效果并不是很理想。

发明内容

针对上述问题，本发明研究并提供一种能有效提高Bi₂WO₆光催化活性，发挥其价格低廉，稳定性高的优势的In₂S₃/Bi₂WO₆复合光催化剂，同时给出该复合光催化剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种In₂S₃/Bi₂WO₆复合光催化剂，以In₂S₃纳米颗粒均匀分布在花状钨酸铋表面，极大地提高了可见光的利用率，促进光生载流子的分离和迁移，获得高的光催化活性。

进一步的，所述In₂S₃/Bi₂WO₆复合光催化剂中钨酸铋的质量占总质量的20％～40％。

进一步的，所述In₂S₃/Bi₂WO₆复合光催化剂制备方法，步骤如下：

步骤一、利用水热法制备钨酸铋花状球；

步骤二、制备钨酸铋悬浊液，同时制备氯化铟均质溶液；

步骤三、将氯化铟溶液倒入钨酸铋悬浊液中反应，同时将硫化钠溶液缓慢倒入混合溶液中继续反应，将反应产物收集干燥，获得产成品。