[发明专利]一种硫化锌-氧化钛复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种硫化锌‑氧化钛复合材料的制备方法，属于纳米材料制备领域。本发明的方法是称取醋酸锌置于玛瑙研钵中，充分研细后加入硫代乙酰胺，再研磨60分钟并使硫代乙酰胺与醋酸锌粉末混合均匀；向硫代乙酰胺与醋酸锌的混合粉末中加入摩尔比为1.5％的氧化钛，研磨60分钟后，静置3小时，将得到的硫化锌‑氧化钛复合材料的中间体其放入过滤器中，用螺旋状洗瓶在过滤器中由上到下进行冲洗，加入去离子水和无水乙醇浸没沉淀后弃去洗液，将得到的沉淀物质进行抽滤，于干燥箱中60度干燥2小时得到硫化锌‑氧化钛复合材料；本发明具有操作简单、不使用溶剂、高产率、成本低、合成工艺简单、应用前景广阔的特点。

技术领域

本发明涉及一种硫化锌-氧化钛复合材料的制备方法，属于纳米材料制备领域。

背景技术

近年来，纳米材料由于其本身所具有的独特的物理化学特性而受到了科研工作者的广泛关注。硫化锌作为一种十分重要的半导体纳米材料，因其具有特异的光、电、热、磁等性质，而在半导体发光器件、化工、国防、光催化等领域表现出巨大的应用前景。然而，硫化锌禁带较宽，光生电子空穴复合较快制约其实际应用。因而，对硫化锌光催化材料进行改性研究非常必要。研究发现，利用异质结构可有效改善其性能。氧化钛纳米材料其比表面较大以及量子尺寸效应，在光吸收、传感、催化等方面有着重要的潜在应用，为此将硫化锌与氧化钛复合可有效改善其性能。

硫化锌-氧化钛复合材料的制备及性能研究是当今纳米技术研究领域的一大焦点。目前，制备硫化锌-氧化钛复合材料的方法众多，包括热蒸发法、物理气相沉积法(PVD)、水热法等。而这些方法涉及到实验条件苛刻、能耗高等不足，因而开发一种简单、高产、环境友好的合成方法仍然十分迫切。固相化学法具有操作简单、成本低、产量高和环境友好等优点，已经成为合成纳米材料的一种有效方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫化锌-氧化钛复合材料的制备方法，该材料活性较高，可作为催化剂应用在光电器件、光催化等领域中。公开的内容包括制备方法、催化剂形貌、使用原料、合成条件及合成原理。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明制备一种硫化锌-氧化钛复合材料：结构均一、排列有序，其为整体式材料，表面粗糙，活性较高。材料中作为活性物质的醋酸锌、硫代乙酰胺和氧化钛通过固相研磨的方式紧密相连，制作时无需添加粘合剂，具有很好的导电性质；这样的结构避免了一般材料对温度、压力、酸碱环境较高的合成要求，大大削减了制备成本和操作步骤。用于光电器件、光催化等领域时性能优异，应用性强。

一种硫化锌-氧化钛复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：称取醋酸锌置于玛瑙研钵中，将其充分研细后加入硫代乙酰胺，研磨60分钟并使之与醋酸锌粉末混合均匀。

步骤二：向步骤一得到的中间体中加入摩尔比为1.5％的氧化钛，继续充分研磨60分钟后，静置3小时，以确保固相反应完全，得到硫化锌-氧化钛复合材料的中间体。

步骤三：取出步骤二所得的硫化锌-氧化钛复合材料的中间体，将其放入过滤器中，用螺旋状洗瓶在过滤器中由上到下进行冲洗，加入去离子水和无水乙醇浸没沉淀后弃去洗液，反复2到3次。将得到的沉淀物质进行抽滤，于干燥箱中60度干燥2小时得到硫化锌-氧化钛复合材料。

所述醋酸锌和硫代乙酰胺以1:1的摩尔比混合；

所述催化剂是将醋酸锌、硫代乙酰胺和氧化钛作为反应物，在常温常压下通过研磨发生反应，反应时间为1-4小时。

有益效果：