[0021] 实施例1:
[0022] (1)将341mgCuCl2·2H2O粉末和128.2mg升华硫粉末加入至40ml 乙二醇溶液中,搅拌1小时后,制得硫化铜前驱液。
[0023] (2)在(1)中所制备的硫化铜前驱液中加入794mgWCl6粉末,在室温下搅拌40min溶解,得到复合物的前驱液。
[0024] (3)将(2)中得到的复合物前驱液放入水热反应釜中,在180℃的温度条件下反应24h,自然冷却至室温后,使用乙醇和蒸馏水离心清洗多次,在真空环境下干燥后,即制得CuS‑WO3复合材料。样品记为50%CW‑1。
[0025] 为与复合物比较,采用同样方法制备了纯WO3和纯CuS。纯WO3的制备,前驱液中不加CuCl2·2H2O和硫粉;纯CuS的制备,前驱液中不加WCl6,其他制备条件相同。
[0026] 纯WO3的XRD图谱中,所有的衍射峰与六方晶型WO3的标准衍射峰一致,如附图1;附图2(a)的SEM测试表明生成的纯WO3为片状结构。纯CuS的XRD图谱中,所有的衍射峰与六方晶型CuS 的标准衍射峰一致,如附图1;附图2(b)的SEM测试表明生成的纯CuS也为片状结构。实施例2得到的样品50%CW‑1的XRD图谱与纯WO3比较,在29.277°,31.784°,32.7387°,47.941°,52.714°,59.345°处出现了新的衍射峰,这些新的衍射峰分别与六方晶型CuS的(102)、 (103)、(006)、(110)、(108)、(116)晶面相对应,证明一步溶解热反应生成了CuS和WO3的复合物。附图2(c)的SEM 测试表明生成的50%CW具有花状形貌。
[0027] 实施例2:
[0028] 将实施例1步骤(1)中341mg CuCl2·2H2O改为375.1mg Cu(NO3)2,其余均同实施例1,制得的CuS‑WO3复合材料,记为50%CW‑2。
[0029] 实施例2得到的样品50%CW‑2的XRD图谱与纯WO3比较,在 29.277°,31.784°,32.7387°,47.941°,52.714°,59.345°处出现了新的衍射峰,这些新的衍射峰分别与六方晶型CuS的(102)(103)(006) (110)(108)(116)晶面相对应,证明改变铜源为Cu(NO3)2,对产物的构成没有影响。
[0030] 实施例3:
[0031] 将实施例1步骤(1)中341mg CuCl2·2H2O改为500mg CuSO3·5H2O,其余均同实施例1,制得的CuS‑WO3复合材料,记为50%CW‑3。
[0032] 实施例3得到的样品50%CW‑3的XRD图谱与纯WO3比较,在 29.277°,31.784°,32.7387°,47.941°,52.714°,59.345°处出现了新的衍射峰,这些新的衍射峰分别与六方晶型CuS的(102)、(103) (006)、(110)、(108)、(116)晶面相对应,证明改变铜源为 Cu(SO4)2,对产物的构成没有影响。
[0033] 实施例4:
[0034] 将实施例1步骤(1)中341mg CuCl2·2H2O改为8.35mg CuCl2·2H2O, 128.2mg升华硫粉末改为3.14mg,其余均同实施例1,制得的CuS‑WO3复合材料,样品记为1%CW。
[0035] 附图2(d)的SEM测试表明生成的1%CW与WO3的形貌相近,可能是因为CuS的含量很‑2低,对产物的形貌影响不大。光电测试结果表明,在100mWcm 光强下,电压0.5V时,1%CW显‑2 ‑2
示出了光响应性,其响应电流为0.62μA cm ,高于纯CuS在同样条件下0.24μA cm 的响应‑2
电流,也高于纯WO3在同样条件下0.29μA cm 的响应电流值,见附图3。在可见光照射(λ≥
420nm)下,1%CW显示了催化作用,催化活性优于纯CuS和纯WO3,经过210min的光照后,对亚甲基蓝的降解率达到79%,高于纯CuS在同样条件下对亚甲基蓝66%的降解率,也高于纯WO3在同样条件下对亚甲基蓝74%的降解率,见附图4。
[0036] 实施例5:
[0037] 将实施例1步骤(1)中CuCl2·2H2O和升华硫的量分别改为 16.88mg和6.35mg,其余均同实施例1,制得的CuS‑WO3复合材料,记为2%CW。
[0038] 实施例5得到的样品2%CW的光电测试结果表明,在100mW cm‑2光强下,电压0.5V‑2时,样品的响应电流为0.8μA cm ,高于1%CW 样品在同样条件下的响应电流值,见附图3。
在可见光照射(λ≥ 420nm)下,2%CW显示了催化作用。2%CW的催化活性要强于1%CW,经过
210min的光照后,对亚甲基蓝的降解率达到90%,见附图4。
[0039] 实施例6:
[0040] 将实施例1步骤(1)中CuCl2·2H2O和升华硫的量分别改为 25.57mg和9.62mg,其余均同实施例1,制得的CuS‑WO3复合材料,记为3%CW。
[0041] 实施例6得到的样品3%CW的光电测试结果表明,在100mW cm‑2光强下,电压0.5V‑2时,样品的响应电流为1.3μA cm ,高于2%CW 样品在同样条件下的响应电流值,见附图3。
在可见光照射(λ≥ 420nm)下,3%CW显示了催化作用。3%CW的催化活性要强于2%CW,经过
210min的光照后,对亚甲基蓝的降解率达到92%,见附图4。
[0042] 实施例7:
[0043] 将实施例1步骤(1)中CuCl2·2H2O和升华硫的量分别改为34.45mg和12.96mg,其余均同实施例1,制得的CuS‑WO3复合材料,记为4%CW。
[0044] 实施例7得到的样品4%CW的光电测试结果表明,在100mW cm‑2光强下,电压0.5V‑2时,4%CW样品的响应电流为2.54μA cm ,高于3%CW样品在同样条件下的响应电流值,见附图3。在可见光照射(λ≥420nm)下,4%CW显示了催化作用。4%CW的催化活性要强于3%CW,经过210min的光照后,对亚甲基蓝的降解率达到 95%,见附图4。
[0045] 实施例8:
[0046] 将实施例1步骤(1)中CuCl2·2H2O和升华硫的量分别改为 43.52mg和16.34mg,其余均同实施例1,制得的CuS‑WO3复合材料,记为5%CW。
[0047] 实施例8得到的样品5%CW的光电测试结果表明,在100mW cm‑2光强下,电压0.5V‑2时,5%CW样品的响应电流为0.93μA cm ,低于4%CW样品在同样条件下的响应电流值,见附图3。在可见光照射(λ≥420nm)下,5%CW显示了催化作用。5%CW的催化活性要弱于4%CW(见附图4),可能是由于生成的CuS粒度较大,增加了空穴和电子迁移的距离,提高了电子和空穴复合的几率。