[发明专利]一种核壳结构可见光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种核壳结构可见光催化剂的制备方法，先采用溶剂热方法制备出Bi₂S₃纳米线作为核；再以Bi₂S₃纳米线为基体材料，利用逐步组装法，原位生长多孔ZIF‑8作为壳，即可得到以Bi₂S₃纳米线为核，以ZIF‑8为壳的可见光催化剂。本发明制备条件温和，工艺简单，可操作性好，所得材料有稳定性高，催化效率高之特点，对染料废水具有明显的可见光降解作用，其中在可见光下，用于降解罗丹明B，最高催化率90 min可达97%，有望应用于其他方面，如气体吸附、光电材料或光催化材料。

主权项

1.一种核壳结构可见光催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）一个制备Bi₂S₃纳米线的步骤；称取硝酸铋、硫脲、氢氧化锂、聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇，所述的硝酸铋、硫脲、氢氧化锂、聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇的物料比为1mmol: (3~5)mmol:(2~5) g:(1~5) mmol:(10~30) ml；然后将上述物料放入到一个反应釜中，在180~200℃下反应24~48 h；将反应后所得到混合物过滤，洗涤，在80~90℃下真空干燥5~12h，即得Bi₂S₃纳米线；2）一个制备ZIF‑8@Bi₂S₃纳米线的步骤，称取Zn(NO₃)₂·6H₂O，将Zn(NO₃)₂·6H₂O分散于甲醇溶液中，所述的Zn(NO₃)₂·6H₂O和甲醇溶液的物料比为5~17.5mmol：10~30 ml，超声10~20 min，静置，形成稳定的醇水溶液；将步骤1）所得的Bi₂S₃纳米线浸泡在醇水溶液中，所述的Bi₂S₃纳米线和Zn(NO₃)₂·6H₂O的物料比为0.35mmol：5~17.5mmol，搅拌3~8h后，抽滤洗涤，形成Zn²⁺@Bi₂S₃复合结构；3）称取2‑甲基咪唑，将2‑甲基咪唑分散于甲醇溶液中，所述的2‑甲基咪唑和甲醇溶液的物料比为10~35mmol：10~30 ml，超声，静置，形成均匀的醇溶液；4）将步骤2）所获得的Zn²⁺@Bi₂S₃复合结构浸泡在步骤3）的醇溶液中，超声20~30 min，形成均匀的混合液，静置3~8h，抽滤、洗涤、干燥，获得核壳结构ZIF‑8@Bi₂S₃可见光催化剂。