[发明专利]一种2D/2D氮掺杂钛酸镧/硫铟锌异质结光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种2D/2D氮掺杂钛酸镧/硫铟锌异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)二维La₂Ti₂O₇纳米片的制备：称取0.1-5g的Ti(SO₄)₂·9H₂O与0.18-9g的La(NO₃)₃·6H₂O溶解在60mL去离子水中，之后加入10mL的0.4-10mol/L^-1的NaOH溶液作为沉淀剂，再将以上溶液转移到100mL聚四氟乙烯反应釜中，在220-240℃下反应20-30h，冷却至室温，然后通过高速10000r/min离心醇洗、水洗去掉杂质，去掉上清液将固体沉淀于50-80℃干燥10-15小时即可获得La₂Ti₂O₇纳米片；

(2)二维氮掺杂的La₂Ti₂O₇纳米片的制备：将0.1-2g的La₂Ti₂O₇纳米片加入到20-40mL三乙醇胺中，在室温下剧烈搅拌8-12h，再将以上溶液转移到100mL聚四氟乙烯反应釜中，在220-240℃下反应40-50h，冷却至室温，然后通过高速10000r/min离心醇洗、水洗去掉杂质，去掉上清液将固体沉淀于,50-80℃干燥即可获得N-La₂Ti₂O₇纳米片；

(3)二维ZnIn₂S₄纳米片的制备：称取0.012-0.6g的Zn(NO₃)₂·6H₂O，0.03-1.52g的In(NO₃)₃·4.5H₂O和0.12-6g的柠檬酸三钠(Na₃C₆H₅O₇)溶于60mL的去离子水中，搅拌2-4h，然后，加入0.024-1.2g的硫代乙酰胺。再将以上溶液转移到100mL聚四氟乙烯反应釜中，在140-180℃下反应0.5-2h，冷却至室温，然后通过高速10000r/min离心醇洗、水洗去掉杂质，去掉上清液于50-80℃干燥即可获得ZnIn₂S₄纳米片；

(4)2D/2D结构的N-La₂Ti₂O₇纳米片/ZnIn₂S₄纳米片异质结光催化剂的制备：称取0.01-0.2g的N-La₂Ti₂O₇纳米片分散到30-60mL的去离子水中，加入1.5-6mL的乳酸同时超声处理2-4h，然后水洗去乳酸，将上述的N-La₂Ti₂O₇纳米片重新分散在60mL的去离子水中，加入0.15-3g的柠檬酸三钠，0.015-0.3g的Zn(NO₃)₂·6H₂O与0.038-0.76g的In(NO₃)₃·4.5H₂O，搅拌2-4h，之后，加入0.03-0.6g的硫代乙酰胺， 再将以上溶液转移到反应釜中，在140-180℃下反应0.5-2h，冷却至室温，然后通过高速10000r/min离心醇洗、水洗去掉杂质，去掉上清液于50-80℃干燥即可获得2D/2D结构的N-La₂Ti₂O₇纳米片/ZnIn₂S₄纳米片异质结光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种2D/2D氮掺杂钛酸镧/硫铟锌异质结光催化剂的制备方法，其特征在于，N-La₂Ti₂O₇纳米片与ZnIn₂S₄纳米片形成紧密接触的异质结界面，界面异质结提供了大量光生载流子传递高速纳米通道，为促进光生载流子的传递与分离提供便捷的途径，从而抑制了光生电子与空穴对的复合，最终使该光催化剂具有很高的光催化分解水产氢活性。