[发明专利]一种硫化铟银的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种硫化铟银的制备方法及其应用，以L‑半胱氨酸为络合剂，使硝酸银中的Ag⁺和硝酸铟中的In³⁺与L‑半胱氨酸末端的羧基、氨基或巯基通过强烈的配位作用，形成金属盐络合物。再加入硫代乙酰胺，结合金属盐络合物中的Ag⁺和In³⁺，通过水热反应生成含有两种稳定晶相(AgInS₂/AgIn₅S₈)的硫化铟银(LAIS)。同时在不加L‑半胱氨酸的条件下，利用水热法合成硫化铟银(AIS)。本发明的光催化材料硫化铟银(LAIS)含有两种稳定晶相(AgInS₂/AgIn₅S₈)，对可见光吸收明显增强，禁带宽度减小，光电性能更加优异，光催化降解活性显著增强。

技术领域

本发明涉及光催化材料的制备领域，具体涉及一种硫化铟银的制备方法及其应用。

背景技术

四环素类抗生素是20世纪40年代发现的一类具有菲烷母核的广谱抗生素，该类抗生素广泛应用于革兰阳性和阴性细菌、细胞内支原体、衣原体和立克次氏体引起的感染。在人类和兽医学、农业和水产养殖中过度和不谨慎使用各种抗菌素导致了耐抗生素病原体的出现。因此，在水产养殖中大量使用四环素类抗生素给人类和动物健康以及环境带来了日益严重的问题。这些残留的四环素类抗生素通过饮用水和食物链对生态环境和人类健康产生了负面影响，造成了一定的威胁。因此如何有效去除环境中的四环素类污染物已经引起了研究者们的广泛关注。半导体光催化技术以其高效、环保、高效节能和低成本的特点，成为处理医药废水中四环素类污染物的最具吸引力的技术之一。然而，目前流行的半导体光催化剂(如TiO₂)由于能带隙较宽，只对太阳光谱中的紫外光有响应，而且光电子和空穴容易重新组合，这些都限制了催化剂的实际应用。

三元硫系化合物Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ(I＝Cu,AgⅢ＝Ga,；VI＝S,Se,Te)是一类新型半导体光催化剂，具有带隙窄(0.8～2.0eV)、稳定性高、可见光吸收强等特点。硫化银铟作为一种典型的三元硫族半导体，由于其具有较大的吸收系数和带隙能量，容易被可见光激发产生光生电子空穴对，在光催化降解污染物、光伏光化学领域、制氢等领域具有潜在的应用前景。基于以上背景技术分析，本发明利用水热法开发了一种性能优异的光催化材料硫化铟银，并将其应用于有去除水体中四环素类污染物。

申请号为201911293774.7的中国专利公开了一种硫化银和硫化铟银量子点纳米材料的制备方法，但是对合成的硫化铟银量子点没有开展进一步的应用研究。因此，开发一种操作简便、环境友好的硫化铟银的制备及其应用方法具有实际意义。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种硫化铟银的制备方法及其应用，该光催化材料硫化铟银(LAIS)含有两种稳定晶相(AgInS₂/AgIn₅S₈)，对可见光吸收明显增强，禁带宽度减小，光电性能更加优异，光催化降解活性显著增强。

本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种硫化铟银的制备方法，所述方法包括以下步骤，

(1)前驱体溶液的配制：将银源AgNO₃和铟源In(NO)₃﹒XH₂O加入60mL去离子水中，搅拌均匀形成溶液；在上述溶液中，加入L-半胱氨酸继续搅拌至溶液均匀，最后加入硫代乙酰胺，混合均匀，形成前驱体溶液；

(2)水热反应：将(1)中的前驱体溶液转入不锈钢反应釜中进行水热反应；

(3)洗涤：将反应后所得的固体用去离子水和无水乙醇清洗三遍，在60℃干燥12～24h即可得产物硫化铟银。