[发明专利]一种硫化锡-氧化石墨烯复合光催化剂及制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种硫化锡‑氧化石墨烯复合光催化剂及制备方法、应用，涉及光催化剂技术领域。硫化锡‑氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：将二水氯化亚锡、水和乙二醇混合，得到第一混合液；步骤S2：将第一混合液与氧化石墨烯溶液混合，得到第二混合液；步骤S3：将第二混合液与聚乙烯吡咯烷酮、硫代硫酸钠混合，得到第三混合液；步骤S4：将第三混合液的pH调至7.5～9，然后将第三混合液置于800w的微波条件下，间隔式加热，每次加热8～12s，每两次加热之间间隔8～12s，共加热3～5min；步骤S5：对步骤S4得到的物质进行洗涤、离心和干燥。

技术领域

本发明涉及光催化剂技术领域，具体而言，涉及一种硫化锡-氧化石墨烯复合光催化剂及制备方法、应用。

背景技术

随着能源危机和环境污染问题的日益严重，人类社会的可持续度发展面临巨大挑战。近年来，半导体光催化技术作为一种节能环保的可用于环境净化的新技术，因其重要的应用前景而受到众多领域科学工作者的广泛关注。传统的光催化技术所使用的光催化剂为二氧化钛(TiO₂)，然而由于TiO₂具有较宽的带隙，存在量子效率低和太阳能利用率低等缺点，所以制约了光催化技术的实际应用。

硫与锡的二元化合物，包括二硫化锡SnS₂和硫化锡SnS，其中硫化锡(SnS)是Ⅳ-Ⅵ族具有层状斜方晶体结构的p型半导体材料，安全无毒，化学与热稳定性好，与太阳辐射中的可见光有很好的光谱匹配，所以其已成为光催化剂材料研究的热点之一。现有技术中，有人采用油浴加热方式通过多元醇回流技术合成出硫化锡纳米花和纳米颗粒光催化剂(AdvPowder Technol.,2015,26,1183)，在可见光照射180min降解罗丹明B实验中，硫化锡纳米花光催化剂表现出约55％降解性能，降解能力较低。也有人利用一锅法制备出SnS纳米棒(JColloid Interf Sci.,2015,457,339)，该光催化剂具有优异的可见光响应特性，但其需要照射4h才能达到95％，所以其不具有高效的光催化降解污染物性能。申请号为201610167229.3的中国专利公布了一种硫化锡材料的制备方法及应用，此发明中制备的高质量形貌可控的SnS光催化剂，具有较高的光催化活性。但是这种方法通过控制硫源等多种因素，来控制合成材料的形貌和粒径，这在一定程度上增加了工艺过程及复杂度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫化锡-氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，此制备方法操作简单、制备方便，无需依赖复杂昂贵的设备，成本低。

本发明的另一目的在于提供一种硫化锡-氧化石墨烯复合光催化剂，其高效、降解效果好，成本也低。

本发明的另一目的在于提供硫化锡-氧化石墨烯复合光催化剂的应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种硫化锡-氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：将二水氯化亚锡、水和乙二醇混合，得到第一混合液；

步骤S2：将第一混合液与氧化石墨烯溶液混合，得到第二混合液；

步骤S3：将第二混合液与聚乙烯吡咯烷酮、硫代硫酸钠混合，得到第三混合液；

步骤S4：将第三混合液的pH调至7.5～9，然后将第三混合液置于800w的微波条件下，间隔式加热，每次加热8～12s，每两次加热之间间隔8～12s，共加热3～5min；

步骤S5：对步骤S4得到的物质进行洗涤、离心和干燥。

优选地，在本发明较佳实施例中，步骤S1中，二水氯化亚锡、水和乙二醇的用量比为0.27～0.31g：8～12ml：185～195ml。