[发明专利]一种AgIn5

说明书

本发明涉及光催化制氢技术领域，特指一种AgIn5S8‑ZnS量子点及其制备方法和用途，可用于可见光下光催化制氢。称取硝酸银、硝酸铟、醋酸锌、不同量的L‑半胱氨酸混合溶于水溶液中，用NaOH调节溶液pH值为8.5，接着加入硫代乙酰胺超声搅拌，之后加入相对应于L‑半胱氨酸不同量的MPA搅拌，然后在110度条件下水热反应4小时，反应结束后经过酒精离心洗涤干燥，得到AgIn5S8‑ZnS纳米晶。通过可见光照射光分解水制氢的实验证明所制备的混合配体催化剂具有较好的光催化活性。

技术领域

本发明涉及光催化制氢技术领域，利用L-半胱氨酸和三巯基丙酸不同比例的混合配体制备AgIn₅S₈-ZnS量子点，并测量其量子点的光催化制氢性能。

背景技术

随着世界经济的发展，世界能源消耗量逐年上升，更加加剧了化石燃料的枯竭。并且使用化石燃料也带来了一切严重的环境问题，所以发现清洁的新型的替代化石燃料的能源已经迫在眉睫。而氢能一直以来被认为是清洁无污染的绿色能源。在过去几十年中，光催化制氢一直被认为是最有潜力的将取之不尽用之不竭的太阳能转化为氢能的最有效途径。而AgIn₅S₈-ZnS量子点因为其合成方法简单，并且其具有较好的光吸收带而受到广范的重视。但是AgIn₅S₈-ZnS量子点的光催化稳定性较差和现有的合成方法量子点敏化剂在氧化物基质低负荷也是一个需要解决的问题。Yang等人(Journal of Materials Chemistry A2(2014) 20882-20888)引入了TGA配体，TGA修饰的量子点很容易附着在TiO₂衬底上，表现出更好的电子性能和理想的电子传输速率，从而在合成太阳能电池中表现出更好的光伏性能。Wang等人(RSC Advances 3(2013)8899-8908)，研究了利用L-半胱氨酸和三巯基丙酸混合配体系统制备CdTe量子点，并且研究了制备的量子点的生长过程和性质。MPA修饰的量子点具有更好的稳定性和更高的效率，通过适当的设计，可以采用混合配体制备的量子点具有优化的亮度、色纯度和提高光稳定性，Liu等人(RSC Advances 2(2012)819–825)利用MPA合成CuInS₂量子点，其量子点具有良好的荧光发射光谱并且具有很好的稳定性，用MPA作为稳定剂合成的亲水CuInS₂量子点可以存放在水溶液中的几个月而不变质。所以我们就研究了L-半胱氨酸和三巯基丙酸混合配体对AgIn₅S₈-ZnS量子点光催化性能和其稳定性的研究。

发明内容

本发明目的在于利用L-半胱氨酸和三巯基丙酸混合配体系统制备 AgIn₅S₈-ZnS量子点方法，该方法以硝酸银、硝酸铟、二水合乙酸锌、L-半胱氨酸、硫代乙酰胺、三巯基丙酸为原料，利用水热法来合成具有良好可见光催化活性和稳定性的纳米光催化剂的方法。

本发明通过以下步骤实现：

AgIn₅S₈-ZnS纳米晶的制备方法为：称取硝酸银、硝酸铟、二水合乙酸锌、不同量的L-半胱氨酸混合溶于去离子水中，用NaOH水溶液调节溶液pH值为 8.5，接着加入硫代乙酰胺超声搅拌之后加入相对于L-半胱氨酸(L-Cys)不同量的3-巯基丙酸(MPA)再次搅拌，然后在110℃条件下水热反应4小时，反应结束后经过离心干燥，得到混合配体制成的AgIn₅S₈-ZnS纳米晶。

所述Ag、In和Zn的物质的量之比为2：10：5。

所述L-半胱氨酸与3-巯基丙酸的物质的量之和与硝酸银的物质的量之比为： 5：0.34。

所述NaOH水溶液的浓度为1moL/L。

所述超声搅拌的时间为10min。