[发明专利]一种有机无机杂化Mnx

说明书

本发明属于材料技术领域，公开了一种有机无机杂化Mn_xCd_1‑xS固溶体光催化剂的制备方法。本发明有机无机杂化Mn_xCd_1‑xS固溶体光催化剂的制备方法包括如下步骤：(1)首先取镉盐和锰盐加入烧杯中，再加入去离子水，搅拌至透明得溶液A；(2)取硫类化合物放入反应釜中，接着加入胺类有机溶液，搅拌均匀得溶液B；(3)在搅拌所得溶液B的同时将溶液A逐滴加入反应釜中，持续搅拌溶液，最后将反应釜放置于烘箱中，保温反应，反应完成后通过洗涤，离心，干燥获得目标产物。本发明的制备方法简单，制备的Mn_xCd_1‑xS固溶体相较于纯CdS和MnS有更高的光催化性能和稳定性，光催化二氧化碳还原活性高，稳定性好，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体是涉及一种有机无机杂化Mn_xCd_1-xS固溶体光催化剂的制备方法。

背景技术

凭借绿色能源、广谱性、寿命长、有效净化等优点，光催化必将成为二十一世纪最重要的科学技术之一。通过利用太阳能在催化剂的帮助下将二氧化碳氧化还原成其他产物，不仅使大气中二氧化碳的浓度降低，还提供了一种新的储能方式。而且与传统化石燃料的有限性相比，太阳能是取之不尽用之不竭的。因此，光催化二氧化碳还原技术的发展与创新，将会为社会新能源领域的发展带来重大变革，同时将推动工业、运输、环保等领域迅速发展。

CdS和MnS由于自身良好的光电转换特性常被用作光催化剂，它们的禁带宽度较窄，无论是对紫外光还是可见光都有良好的反应，是一种较为理想的光催化剂。但因为它们窄的带隙使它们具有较强的光腐蚀性，电子与空穴复合相对较快影响了它们的实际应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种有机无机杂化Mn_xCd_1-xS固溶体光催化剂的制备方法。固溶体常用于提高光催化氧化还原能力，固溶体材料可通过抑制光腐蚀，加速光生电子的快速分离和转移用于提高光催化二氧化碳还原的效率。本发明的制备方法简单，制备的Mn_xCd_1-xS固溶体相较于纯CdS和MnS有更高的光催化性能和稳定性，光催化二氧化碳还原活性高，稳定性好，并且可以通过调整x的有效值更容易的调节带隙以满足光催化二氧化碳还原的要求，应用前景广阔。

为达到本发明的目的，本发明有机无机杂化Mn_xCd_1-xS固溶体光催化剂的制备方法包括如下步骤：

(1)首先取镉盐和锰盐加入烧杯中，再加入去离子水，搅拌至透明得溶液A；

(2)取硫类化合物放入反应釜中，接着加入胺类有机溶液，搅拌均匀得溶液B；

(3)在搅拌所得溶液B的同时将溶液A逐滴加入反应釜中，持续搅拌溶液，最后将反应釜放置于烘箱中，保温反应，反应完成后通过洗涤，离心，干燥获得目标产物；

其中，x表示摩尔量，且0x1。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(1)中镉盐选自氯化镉、硝酸镉、硫酸镉、氰化镉、乙酸镉的一种或多种；所述锰盐选自氯化锰、硫酸锰、高氯酸锰、碳酸锰、磷酸锰、硝酸锰、庚酸锰盐的一种或多种。

优选地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(1)中镉盐、锰盐、去离子水摩尔体积比0.1-1mol：0.1-1mol：15-50mL，优选地，所述步骤(1)中镉盐、锰盐的摩尔比为0.5mol：0.3-0.6mol。

优选地，在本发明的一些实施方式中，x为0-1，优选地，x为0.5。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述步骤(2)中硫类化合物选自L-半胱氨酸、升华硫、硫代乙酰胺、硫代硫酸钾中的一种或多种。