[发明专利]一种制备氧化锌/硫化锌纳米异质结光催化剂的方法

摘要

一种制备氧化锌/硫化锌纳米异质结光催化剂的方法，该催化剂是由ZnO负载到ZnS而形成的异质结催化剂，是通过以MOF‑5为模板的两步煅烧法，当ZnS‑C在空气中煅烧x分钟时，其表达式为ZnOS‑x。本发明的优点是:1、首次以金属‑有机框架配合物为模板制备异质结，与现有技术相比,该方法制备的催化剂可达到纳米级别且可大规模的合成；2、本发明的催化剂在可见光照射且不需要借助任何共催化剂的条件下，光催化产氢效率高；3、本发明的催化剂稳定性好,便于重复利用。

主权项

1.一种制备氧化锌/硫化锌纳米异质结光催化剂的方法，其特征是：该催化剂是由ZnO负载到ZnS而形成的异质结催化剂，是通过以MOF‑5为模板的两步煅烧法，当ZnS‑C在空气中煅烧x分钟时，其表达式为ZnOS‑x；包括以下步骤：1）将六水合硝酸锌溶解在N‑N‑二甲基甲酰胺中，形成溶液1，将对苯二甲酸溶解在N‑N‑二甲基甲酰胺中，形成溶液2，然后将溶液1加入到溶液2中，混合均匀，置于100℃下回流反应12小时，自然降温后过滤，将得到的固体分别用N‑N‑二甲基甲酰胺和甲醇洗涤3次，最后在70℃下真空干燥12小时，得到白色粉末状固体金属‑有机框架配合物MOF‑5；2）将80毫克上述金属‑有机框架配合物MOF‑5和160毫克硫代乙酰胺加入到16毫升的乙醇中，置于烘箱120℃反应4小时，自然降温后离心，将得到的固体用乙醇洗涤3次，随后70℃下过夜干燥，得到硫化的金属‑有机框架MOF‑5；3）将上述硫化的金属‑有机框架MOF‑5置于管式炉在氮气气氛下550℃煅烧2小时，自然降温，然后再在空气气氛下550℃煅烧x分钟，最终得到ZnO/ZnS异质结纳米颗粒ZnOS‑x；其中x=15、30、45、60分钟时，得到ZnO/ZnS异质结纳米颗粒分别为ZnOS‑15,ZnOS‑30,ZnOS‑45,ZnOS‑60。