[发明专利]一种多孔NH2

说明书

本发明涉及采用银催化脱羧法制备具有多孔结构的NH₂‑UiO‑66‑d，然后利用原位水热法，得到NH₂‑UiO‑66‑d/硫化铟锌复合可见光催化剂。本发明的有益效果是：该制备方法成本低，可重复性高，且制备条件温和可控，所制备的NH₂‑UiO‑66‑d/硫化铟锌复合可见光催化剂为绿色环保光催化剂，多孔结构的NH₂‑UiO‑66‑d与硫化铟锌复合可有效提高光催化产氢活性，在光催化水解产氢领域具有一定的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种多孔NH₂-UiO-66-d/硫化铟锌复合可见光催化剂的制备方法，属于光催化纳米材料技术领域。

背景技术

随着现代工业不断发展，能源与环境问题日益严重，而氢能源因为清洁、高效，易储存运输等优点，被认为是新世纪最理想的绿色能源。光催化技术是近年来迅速发展起来的可以利用太阳能进行环境净化和能源转化的新技术。四十多年来，随着对光催化技术的不断深入探究，各种光催化材料被测试分析。在所有已经报道的光催化剂中，硫化铟锌价廉易得，并且具有与可见光吸收相对应的合适的带隙（2.34-2.48 eV）。硫化铟锌具有可见光驱动降解活性，并显示出较高的化学稳定性。然而，光生载流子的分离效率低、光腐蚀严重等问题制约了其在光催化领域的进一步应用。

近年来，金属有机框架（MOF）因其具有超高比表面积，多孔性和可调控结构等性质，在气体储存与分离、药物输送、多相催化等领域具有广泛应用。尤其在光催化领域，将MOF与半导体复合，可有效提高光催化剂表面积，一方面可使半导体暴露更多的活性位点，另一方面有利于提高光生载流子的分离效率。但是大多数MOF存在水热稳定性不高等问题，限制了其在光催化领域的应用，而UiO-66由于具有较高配位数，其水热稳定性大大增强。为了进一步拓展UiO-66在光催化领域的应用，科研工作者尝试对UiO-66实施一系列修饰策略，比如金属中心离子或配体替换、与半导体复合、与金属纳米颗粒复合等，在这里我们采用银催化脱羧的方法，对NH₂-UiO-66进行后合成修饰，通过增大其孔隙率，加快光生电子转移速度，以提高光催化产氢活性。

本专利先采用溶剂热法制备NH₂-UiO-66，然后利用银催化脱羧的方法制备多孔结构的NH₂-UiO-66-d，最后在硫化铟锌前驱液中加入NH₂-UiO-66-d粉末，通过原位水热法得到NH₂-UiO-66-d/硫化铟锌复合可见光催化剂，该催化剂在光催化水解产氢技术中具有重要应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供制备一种新型高效NH₂-UiO-66-d/硫化铟锌复合可见光催化剂的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种NH₂-UiO-66-d/硫化铟锌复合可见光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）NH₂-UiO-66的制备：将氯化锆与2-氨基对苯二甲酸溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，磁力搅拌溶解后，将该溶液转移至聚四氟乙烯内衬中，置于鼓风干燥箱中进行溶剂热反应，待水热釜冷却至室温后，以N,N-二甲基甲酰胺和无水甲醇为洗涤剂，对产物进行离心洗涤，得到NH₂-UiO-66。

（2）NH₂-UiO-66-d的制备：将硝酸银与过硫酸钾溶解于乙腈中，超声溶解后，将制得的NH₂-UiO-66加入上述溶液中，在150℃下油浴40分钟，然后将反应器迅速放入冰水混合物中，一段时间后，以去离子水和乙醇为洗涤剂，对产品进行离心洗涤，得到多孔NH₂-UiO-66，即为NH₂-UiO-66-d。