[发明专利]一种卟啉基多孔有机聚合物/硫化铟锌直接Z-scheme光催化剂、制备方法与应用

权利要求书

1.一种纳米花状卟啉基多孔有机聚合物/硫化铟锌直接Z-scheme光催化剂，该直接Z-scheme光催化剂为硫化铟锌纳米花上原位负载卟啉基多孔有机聚合物纳米颗粒，两者的能带匹配形成直接Z-scheme异质结催化剂。

2.根据权利要求1所述的纳米花状卟啉基多孔有机聚合物/硫化铟锌直接Z-scheme光催化剂，其特征在于，硫化铟锌纳米片的厚度为20-40nm，长度为700-1000nm，卟啉基多孔有机聚合物纳米颗粒的直径为40-60nm，卟啉基多孔有机聚合物纳米颗粒的负载量为1wt％-6wt％。

3.权利要求1所述的纳米花状卟啉基多孔有机聚合物/硫化铟锌直接Z-scheme光催化剂的制备方法，包括步骤如下：

(1)将硫化铟锌纳米花均匀分散在1，3，5-三甲基苯，醋酸和1，4-二氧六环的混合溶液中，得到硫化铟锌纳米花分散液；

(2)向硫化铟锌纳米花分散液中加入5,10,15,20-四(4-胺基苯基)-21H,23H-卟啉和4,4',4”-(1,3,5-三嗪环-2,4,6-三基)三苯甲醛，超声搅拌反应30-35min，然后置于115-125℃下保温反应70-75h；

(3)过滤步骤(2)后的反应溶液，依次用丙酮、四氢呋喃、三氯甲烷、甲醇反复冲洗；分离得到的产物干燥，即得纳米花状卟啉基多孔有机聚合物/硫化铟锌直接Z-scheme光催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，硫化铟锌纳米花与1，3，5-三甲基苯的质量体积比为：(0.1-0.5)：(10-20)，单位：g/mL，硫化铟锌纳米花与醋酸的质量体积比为：(0.1-0.5)：(1-5)，单位：g/mL，硫化铟锌纳米花与1，4-二氧六环的质量体积比为：(0.1-0.5)：(10-20)，单位：g/mL。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，硫化铟锌纳米花是按如下方法制备得到：

将二水醋酸锌、硫代乙酰胺与四水三氯化铟溶解在水和乙醇的混合液中，然后置于180℃下保温反应24h，待反应结束后先用乙醇洗涤，再用去离子水洗涤，60℃烘干12h，即得三维的硫化铟锌纳米花结构。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，水和乙醇的混合液中水与乙醇的体积比为1:1，二水醋酸锌、硫代乙酰胺、四水三氯化铟的摩尔比为(0.2-0.6)：(3-3.5)：(0.6-1.0)，二水醋酸锌的摩尔数与混合液的体积比为(0.2-0.6)：30，单位，mmol/mL。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，5,10,15,20-四(4-胺基苯基)-21H,23H-卟啉的加入量与硫化铟锌纳米花的质量比为：0.008-0.06:1；

优选的，步骤(2)中，5,10,15,20-四(4-胺基苯基)-21H,23H-卟啉的加入量与硫化铟锌纳米花的质量比为：0.015-0.037:1。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，4,4',4”-(1,3,5-三嗪环-2,4,6-三基)三苯甲醛的加入量与硫化铟锌纳米花的质量比为：0.006-0.06:1；

优选的，步骤(2)中，4,4',4”-(1,3,5-三嗪环-2,4,6-三基)三苯甲醛的加入量与硫化铟锌纳米花的质量比为：0.015-0.03:1。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，保温反应温度为120℃，反应时间为72h，步骤(3)中，所述的产物干燥为将得到的产物置于55-65℃下保温12h。

10.权利要求1所述的纳米花状卟啉基多孔有机聚合物/硫化铟锌直接Z-scheme光催化剂的应用，用于光催化分解水产氢；用量为0.5-1克/升。