[发明专利]一种超薄纳米片微单元空心硫化铟锌纳米笼的制备与应用

权利要求书

1.一种超薄纳米片微单元空心硫化铟锌纳米笼的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、制备ZIF-8多面体；

B、将所述ZIF-8多面体与单宁酸反应，合成核壳状的ZIF-8多面体；

C、将所述核壳状的ZIF-8多面体分散到溶液中得到核壳状ZIF-8悬浮液，然后加入Zn(NO₃)₂•6H₂O和InCl₃•4H₂O，搅拌后，再加入硫代乙酰胺，继续搅拌，之后再放入反应釜中，进行升温反应，得到沉淀物洗涤并干燥，获得空心ZnIn₂S₄纳米笼；

所述步骤C包括：将所述核壳状的ZIF-8加入到乙醇和甘油的混合溶液中，超声分散后得到所述核壳状ZIF-8悬浮液，然后将Zn(NO₃)₂•6H₂O，InCl₃•4H₂O的乙醇溶液，磁力搅拌10min，再加入硫代乙酰胺的乙醇溶液，磁力搅拌30min，所述乙醇的总用量与所述甘油的总用量的体积比为4:1，之后放入聚四氟乙烯反应釜中，并逐步升温至150~180℃，反应1~6小时，升温速率为5℃/小时，得到的浅黄色沉淀用乙醇洗涤三次， 然后在60℃的真空环境中干燥12小时，获得所述空心ZnIn₂S₄纳米笼。

2. 根据权利要求1所述超薄纳米片微单元空心硫化铟锌纳米笼的制备方法，其特征在于，所述核壳状的ZIF-8的加入量为20～60 mg，甘油量为2～8 mL；所述Zn(NO₃)₂•6H₂O，InCl₃•4H₂O和硫代乙酰胺的摩尔比为1：1：2；所述反应时间为2小时。

3.根据权利要求1所述超薄纳米片微单元空心硫化铟锌纳米笼的制备方法，其特征在于，所述步骤B包括：将所述ZIF-8多面体分散于单宁酸乙醇溶液中，磁力搅拌反应，待反应结束后离心洗涤，获得所述核壳状的ZIF-多面体。

4. 根据权利要求3所述超薄纳米片微单元空心硫化铟锌纳米笼的制备方法，其特征在于，所述单宁酸乙醇溶液的浓度为5 g·L^-1；所述磁力搅拌反应的时间为30min，温度为20℃~30℃。

5.根据权利要求1所述超薄纳米片微单元空心硫化铟锌纳米笼的制备方法，其特征在于，所述ZIF-8多面体为菱形十二面体，所述步骤A包括：将Zn(NO₃)₂•6H₂O配置成0.08mol/L的甲醇溶液，2-甲基咪唑配置成0.16mol/L的甲醇溶液，在磁力搅拌下往Zn(NO₃)₂•6H₂O的甲醇溶液中按体积比1:1逐滴加入2-甲基咪唑的甲醇溶液，之后静置老化12小时，待反应结束后离心洗涤，得到形状规整的ZIF-8菱形十二面体。

6.根据权利要求5所述超薄纳米片微单元空心硫化铟锌纳米笼的制备方法，其特征在于，所述Zn(NO₃)₂•6H₂O和所述2-甲基咪唑的摩尔比为1:2；所述老化温度为20℃~30℃。

7.一种根据权利要求1所述超薄纳米片微单元空心硫化铟锌纳米笼的制备方法获得的空心ZnIn₂S₄纳米笼。

8.一种根据权利要求7所述空心ZnIn₂S₄纳米笼的应用，其特征在于，用于光催化或光电化学传感。

9.根据权利要求8所述空心ZnIn₂S₄纳米笼的应用，其特征在于，所述光催化包括光降解、CO₂还原、产氢、光合成中的一种或多种；所述光电化学传感包括对林可霉素进行定量检测。