[发明专利]一种Sn1-0.5xCuxS2纳米花及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种Sn_1‑0.5xCu_xS₂纳米花及其制备和应用；属于特种纳米材料设计制备技术领域。本发明所述纳米花的化学式为Sn_1‑0.5xCu_xS₂，其中x的取值为0.01‑0.25。所述纳米花由Sn_1‑0.5xCu_xS₂纳米片通过相互镶嵌或贯穿组成。其直径为1‑5μm、比表面积为63‑83㎡/g。其制备方法为：按设计的组分配取Sn源、Cu源和S源后，将配取的Sn源、Cu源和S源加入溶剂中混合均匀，得到混合溶液，再将混合溶液置于反应釜中，于160‑200℃反应，得到Sn_1‑0.5xCu_xS₂纳米花。本发明所设计Sn_1‑0.5xCu_xS₂纳米花可用于催化分解有机物。本发明组份设计合理，制备工艺简单，所得产品性能优良、稳定，便于大规模的工业化应用。

技术领域

本发明涉及一种Sn_1-0.5xCu_xS₂纳米花及其制备和应用；属于特种纳米材料设计制备技术领域。

背景技术

随着经济的飞速增长，能源短缺和环境污染成为困扰人类的两大问题。不解决能源短缺，人类的发展进步将受到阻碍；不解决环境污染，人类的生存将岌岌可危。因此，世界各国投入了巨大的人力、物力，希望改变这种困境。太阳能是目前所知储量丰富的能源之一，半导体光催化材料可以将太阳能转化为化学能和降解有机或重金属污染物，半导体光催化材料得到了广泛研究。

在光催化降解方面，二氧化钛是被广泛研究的半导体光催化材料之一，归因于其具有许多优良的性质，包括价廉，低毒，高的化学和光学稳定性，但由于其能带隙较宽(锐钛矿： 3.2eV；金红石：3.0eV)，只能吸收紫外光，限制了其实际应用。因此，基于应用和经济的目的，需要寻找能够有效利用太阳能可见光催化剂。具有窄带隙的金属硫化物是较好的选择，在硫化物中CdS研究较多，但镉化合物具有致癌风险，限制了其实际应用。SnS₂廉价无毒，并且SnS₂具有2.1ev左右的禁带宽度，光响应范围大，几乎可以利用全部可见光。

SnS₂纳米材料的制备方法有许多，如张亚飞等人(103373742A)水热制备的SnS₂纳米材料；张永才(103623845A)等人制备的SnS₂/CuS复合催化剂在降解含六价铬离子的废水。但上述方法要么存在制备工艺复杂、要么存在所制备成品的性能不佳等问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足之处，首次合成了固溶Sn_1-0.5xCu_xS₂纳米花并同时提供该 Sn_1-0.5xCu_xS₂纳米花的制备方法和应用。

本发明一种Sn1-0.5xCuxS2纳米花，所述纳米花的化学式为Sn_1-0.5xCu_xS₂，其中x的取值为0.001-0.3、优选为0.01-0.25、优选为0.01-0.22。

本发明一种Sn_1-0.5xCu_xS₂纳米花，所述纳米花由Sn_1-0.5xCu_xS₂纳米片通过相互镶嵌和/或贯穿组成。

本发明一种Sn_1-0.5xCu_xS₂纳米花，所述纳米花的直径为1-5μm、优选为1-3μm，比表面积为63-83㎡/g、优选为68-78㎡/g、进一步优选为73.45㎡/g。