一种异质结复合材料及其制备方法和应用与流程

本申请涉及材料，特别是涉及一种异质结复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，能源危机和环境污染问题受到越来越多的关注。开发清洁能源刻不容缓。同时，作为最重要的药物化合物之一，抗生素已被广泛用于人类和兽医的医疗实践中。然而，大多数抗生素的自然降解很难实现，导致其在生态环境中普遍存在，严重威胁到人类和动物的健康。

2、利用光催化技术将太阳能转化为氢能是解决不可再生能源的理想途径。然而，单相光催化剂的光催化效率仍然不理想，主要是由于光诱导电荷的分离和迁移动力学缓慢。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提出了一种异质结复合材料及其制备方法和应用，以便通过本申请提供的异质结复合材料克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

2、本申请提出了一种异质结复合材料的制备方法，包括：

3、将bi2fe4o9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液；

4、将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物；

5、对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，所述异质结复合材料为znin2s4/bi2fe4o9。

6、可选地，在所述将bi2fe4o9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液之前，所述方法还包括：

7、将硝酸铋和硝酸铁以1:2的摩尔比溶于水，得到第一溶液；

8、在所述第一溶液中加入适量硝酸，得到第二溶液；

9、在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物；

10、对所述第一反应产物进行洗涤、干燥，得到bi2fe4o9。

11、可选地，所述在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物，包括：

12、以预设转速对所述第二溶液搅拌预设时长后，在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，放入反应釜中进行水热反应，得到第一反应产物；其中，所述硝酸和所述氢氧化钾的物质的量浓度比为1：1，其中，所述预设转速为400-800r/min；所述预设时长为15min-40min。

13、可选地，所述在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物，包括：

14、在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，得到第三溶液；

15、将所述第三溶液放入反应釜中进行温度为150-180℃、时间为18-24h的水热反应，得到第一反应产物。

16、可选地，所述bi2fe4o9、氯化锌、氯化铟、硫脲以及葡萄糖的物质的量之比为1：1：2：4：(0.1-0.5)。

17、可选地，所述将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物，包括：

18、将所述初始溶液放入反应釜中进行温度为150-180℃、时间为8-12h的水热反应，得到水热反应产物。

19、可选地，所述对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，包括：

20、用去离子水对所述水热反应产物进行洗涤后，进行温度为60～80℃、时间为12-14h的真空干燥处理，得到异质结复合材料。

21、本申请提出了一种异质结复合材料，该异质结复合材料采用上述技术方案任意一项所述的异质结复合材料的制备方法制备得到。

22、本申请提出了一种异质结复合材料，包括颗粒状bi2fe4o9和片状znin2s4，所述颗粒状bi2fe4o9附着于片状znin2s4的表面。

23、本发明还提供了上述技术方案任意一项所述的异质结复合材料在光催化降解废水中的有机物和/或产氢中的应用。

24、本申请提供了一种异质结复合材料的制备方法，通过将bi2fe4o9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液；将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物；对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，所述异质结复合材料为znin2s4/bi2fe4o9，是一种用于光催化降解污染物与同步产氢的异质结复合材料。本申请通过简单的制备方法制备出的znin2s4/bi2fe4o9异质结复合材料为s型异质结构，该znin2s4/bi2fe4o9中的颗粒状bi2fe4o9附着于片状znin2s4的表面，能够在可见光照射下高效地降解污染物与同步产氢，且具有稳定性好的特点。

技术特征：

1.一种异质结复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将bi2fe4o9，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在搅拌状态下，将所述第二溶液加入氢氧化钾溶液中，并进行水热反应，得到第一反应产物，包括：

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述bi2fe4o9、氯化锌、氯化铟、硫脲以及葡萄糖的物质的量之比为1：1：2：4：(0.1-0.5)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，包括：

8.一种异质结复合材料，其特征在于，所述异质结复合材料根据权利要求1-7任一项所述的异质结复合材料的制备方法制备得到。

9.一种异质结复合材料，其特征在于，包括颗粒状bi2fe4o9和片状znin2s4，所述颗粒状bi2fe4o9附着于片状znin2s4的表面。

10.如权利要求8或9所述的异质结复合材料在光催化降解废水中的有机物和/或产氢中的应用。

技术总结
本申请提供了一种异质结复合材料及其制备方法和应用，其中，制备方法包括：将Bi<subgt;2</subgt;Fe<subgt;4</subgt;O<subgt;9</subgt;，氯化锌，氯化铟，硫脲和葡萄糖溶解于水中，得到初始溶液；将所述初始溶液置于反应釜中进行水热反应，得到水热反应产物；对所述水热反应产物进行洗涤、真空干燥处理，得到异质结复合材料，所述异质结复合材料为ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;/Bi<subgt;2</subgt;Fe<subgt;4</subgt;O<subgt;9</subgt;。本申请通过简单的制备方法制备出的ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;/Bi<subgt;2</subgt;Fe<subgt;4</subgt;O<subgt;9</subgt;异质结复合材料为S型异质结构，该ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;/Bi<subgt;2</subgt;Fe<subgt;4</subgt;O<subgt;9</subgt;中的颗粒状Bi<subgt;2</subgt;Fe<subgt;4</subgt;O<subgt;9</subgt;附着于片状ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;的表面，能够在可见光照射下高效地降解污染物与同步产氢，且具有稳定性好的特点。

技术研发人员：段旭,艾伟,宋海东,薛丹,祁学玲
受保护的技术使用者：中国市政工程西北设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15