[发明专利]一种利用H2S负离子制备金属硫化物的方法

说明书

一种利用H₂S负离子制备金属硫化物的方法，将负载型金属盐放在负离子发生器中，利用尖端放电生成的带负电的气体离子与负载型金属盐或非负载型金属盐或金属氧化物相互作用生成金属硫化物；其中，尖端放电时通入电负性气体，并且电负性气体为H₂S与Ar的混合气。本发明适用于负载在不同材料上制成多种负载型催化剂，采用H₂S负离子制备负载型金属硫化物催化剂的方法具有反应温度低，制备时间短，原材料成本低且易于获得，反应条件易于控制，能耗低等优点。

技术领域

本发明属于材料科学技术领域，涉及一种利用H₂S负离子制备金属硫化物的方法。

背景技术

金属硫化物作为一种半导体材料，有许多新颖的功能，已经被广泛应用于光催化降解，磁性介质，功能性材料，医疗器械等方面。常规制备金属硫化物是将单质硫与金属直接高温合成，温度在1000℃以上，实施过程相对危险，反应温度高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用H₂S负离子制备金属硫化物的方法，该方法具有过程简单，节省时间，在室温下进行等优点。

为实现上述目的，本发明通过下列技术方案实现：

一种利用H₂S负离子制备金属硫化物的方法，将负载型金属盐放在负离子发生器中，利用尖端放电生成的带负电的气体离子与负载型金属盐或非负载型金属盐或金属氧化物相互作用生成金属硫化物；其中，尖端放电时通入电负性气体，并且电负性气体为H₂S与Ar的混合气。

本发明进一步的改进在于，所述负载型金属盐通过以下方法制备：

将载体加入到金属盐溶液中，浸渍后烘干，得到金属盐；其中，载体为Al₂O₃、SiO₂、活性炭、MgO、ZnO或分子筛。

本发明进一步的改进在于，金属盐溶液是通过将硝酸镍、硝酸铁或硝酸钴溶解到水中制得，金属盐溶液的质量浓度为6.66％。

本发明进一步的改进在于，浸渍的时间是12h-14h。

本发明进一步的改进在于，H₂S与Ar的混合气中H₂S的体积百分数为10％-30％。

本发明进一步的改进在于，尖端放电的放电电压10kV-18kV，电流为1A-2.5A。

本发明进一步的改进在于，尖端放电的时间为5min。

本发明进一步的改进在于，尖端放电的次数为12次。

本发明进一步的改进在于，金属硫化物催化剂中的负载量为10％。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明将负载型含金属盐放在负离子发生器中，利用尖端放电生成带负电的气体离子，与金属盐或金属氧化物相互作用生成金属硫化物催化剂；负离子发生器中的高压电源为电极提供一个负电荷，每个电极生成一个负电晕，可以附着在电负性气体上，使电负性气体成为电负性离子，与金属盐或金属氧化物反应生成硫化物。H₂S负离子是指在负离子发生器中通过尖端放电，使硫化氢的混合气体成为带负电的气体离子。利用H₂S负离子体与金属盐前驱体直接相互作用生成金属硫化物催化剂，避免了在过高温度下发生烧结现象。与传统的制备方法相比，H₂S负离子技术所需要的反应时间短，能量消耗少，可以提高硫化物的制备效率。

本发明利用H₂S负离子制备金属硫化物还具有以下优点：

1.反应物硫化氢气体资源储量丰富，成本低且易于获得。