专利名称：具有可见光响应的硫掺杂硒化物光催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种光催化剂，特别是涉及一种具有可见光响应的光催化剂。本发明还涉及上述催化剂的制备方法。本发明还涉及上述催化剂的用途。
背景技术：
近年来，利用半导体光催化剂治理环境污染的研究得到了极大的发展。以半导 体氧化物为催化剂的光催化氧化过程具有反应条件温和、无二次污染、可以直接利用太阳 光进行氧化反应等优越性能而成为一种理想的环境污染治理技术，并显示出巨大的应用潜 力。但是大多数氧化物半导体的带隙比较宽，很难响应可见光的诱导，因此，许多人将目光 投向窄带隙的硒化物半导体。金属硒化物是一类非常重要的半导体材料，广泛用于各种发光装置、激光与红外 探测器件、红外窗口与非线性光学材料、光催化和光敏感传感器材料等。在发光材料、太阳 能电池、光催化等多方面有良好的商业应用前景。
发明内容
本发明的意义在于提供一种具有可见光响应的光催化剂，这种硒化物光催化剂， 既能有效的被可见光激发，又能保持良好的稳定性和较高的催化活性，同时制备工艺简单、 成本低廉。本发明提供的光催化剂是由硫掺杂的半导体硒化物颗粒组成，其特征在于该催化 剂是由硫掺杂的硒化锌、硒化镉和硒化铋中的一种组成。硫离子和其它金属离子的摩尔比 为0. 001 1，硒化物粒子直径在5个纳米到10微米之间。本发明的具有可见光响应的硫掺杂硒化物光催化剂的制备方法如下将一定量的可溶性金属盐、硫粉和含硒化合物溶于一定量的乙二胺中，超声IOmin 后，将上述溶液转入IOOmL反应釜中，在140 220°C晶化3 48小时，反应完毕后反应釜 自然冷却至室温，所得沉淀用去离子水洗涤至中性，所得产物在80°C下真空干燥3小时，得 最终产物。其中，上述过程中的可溶性金属盐为锌盐、镉盐和铋盐，含硒化合物指的是硒代 硫酸钠、二氧化硒和硒粉。本发明的具有可见光响应的光催化剂可用于空气、废水、地表水及饮用水中的有 机污染物和重金属离子的光催化处理。
具体实施方案实施方案1将0. Imol的氯化铋、0. OOlmol的硫粉和0. Imol的硒粉加入到50ml乙二胺中，超 声IOmin后，将上述混合物转入IOOmL反应釜中，在180°C晶化24小时，反应完毕后反应釜 自然冷却至室温，所得沉淀用去离子水洗涤至中性，所得产物在80°C下真空干燥3小时，得最终产物。实施方案2将实施方案1中的氯化铋变为氯化锌，其它条件不变。实施方案3将实施方案1中的氯化铋变为氯化镉，其它条件不变。实施方案4将实施方案1中的硒粉变为硒代硫酸钠，其它条件不变。实施方案5将实施方案1中的硒粉变为二氧化硒，其它条件不变。实施方案6将实施方案1中的晶化时间由24小时变为48小时，其它条件不变。实施方案7将实施方案1中的晶化时间由24小时变为12小时，其它条件不变。实施方案8将实施方案1中的晶化温度由180°C变为200°C，其它条件不变。实施方案9将实施方案1中的晶化温度由180°C变为160°C，其它条件不变。实施方案10将实施方案1中的晶化温度由180°C变为140°C，其它条件不变。本发明所制得的光催化剂可负载于载体上，本发明不限于以上实施方案。
权利要求
一种可见光响应的硫掺杂硒化物光催化剂，成分包括硫掺杂硒化物，其特征在于该光催化剂的成份是硫掺杂的硒化锌、硒化镉和硒化铋中的一种；硫离子与其它金属离子的摩尔比为.001～1；硒化物直径在5个纳米到10微米之间。
2.—种硫掺杂硒化物光催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤将一定量的可溶性金属盐、硫粉和含硒化合物溶于一定量的乙二胺中，超声IOmin后， 将上述溶液转入IOOmL反应釜中，在140 220°C晶化3 48小时，反应完毕后反应釜自然 冷却至室温，所得沉淀用去离子水洗涤至中性，所得产物在80°C下真空干燥3小时，得最终 产物。
3.一种制备权利要求2所述光催化剂的方法，其特征在于所述的金属盐为可溶性锌 盐、镉盐和铋盐。
4.一种制备权利要求2所述光催化剂的方法，其特征在于所述的含硒化合物指的是硒 代硫酸钠、二氧化硒和硒粉。
5.权利要求1所述的催化剂或由权利要求2所述方法制备得到的催化剂用于空气、废 水、地表水及饮用水中的有机污染物和重金属离子的光催化处理。
全文摘要
本发明涉及一种具有可见光响应的硒化物光催化剂及其制备方法，属于无机纳米光催化材料领域。该催化剂由硫掺杂纳米金属硒化物半导体组成，所述金属硒化物半导体为硒化锌、硒化镉和三硒化二铋。本发明制备的光催化剂在较宽的波长范围内具有光催化活性，能够在紫外光、可见光或自然光辐射下光分解净化处理有毒有害化学物质。
文档编号C02F1/58GK101947461SQ201010266858
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者宋立民, 陈超 申请人:天津工业大学