【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光化学领域，具体涉及一种非金属p掺杂znin2s4光催化剂的制备方法及其应用。
技术介绍
1、有机化合物中含三氟甲基(cf3)基团的化合物在药物、功能材料和农药中广泛存在，主要是由于cf3基团能显著影响母体分子的物理、化学和生物特性。在过去几十年中，α-三氟甲基酮类化合物的制备，作为构建各种氟化产品的重要砌块，已成为合成化学中的优先研究课题。特别的是，在可见光照射下，光氧化还原催化驱动的直接自由基三氟甲基化策略因其绿色和可调节的催化过程而引起了极大的兴趣。这种策略不仅符合绿色化学和可持续化学的原则，而且通过单电子转移(set)途径或能量转移(ent)途径，实现了有机转化的高效启动。然而，这些贵金属催化剂的高成本和潜在的毒性问题限制了它们在大规模合成中的应用，此外，这些催化剂在合成过程中可能产生的残留物，对制药和材料领域构成了挑战，因此，在绿色环保的条件下实现异相光催化α-三氟甲基化酮化反应，显得尤为重要。特别是，金属异相光催化剂光催化α-三氟甲基化酮化合物的合成至今尚未被探索。
2、目前，具有层状结构、独特的电子特性和可调的能带排列的双金属硫化合物半导体被认为是光催化反应的理想候选材料，这些材料的电子特性和能带结构可以通过化学组成和外部条件的变化进行调整，从而优化其在光催化过程中的性能。此外，非金属掺杂znin2s4在保持良好结构稳定性的同时，还能提高了光生电荷载流子的分离效率，减少了电子-空穴对的复合，在光催化领域得到了广泛的研究。
3、文献1，zhang k l,tian l,yang
4、文献2，liu h y,ai s m,liu y j,et al.enhancing photoelectrochemicalperformanceof znin2s4 by phosphorus doping for sensitive detection of mirna-155[j].chem.commun,2020,56,14275-14278.公开了一种通过固/气相反应将磷掺杂到znin2s4结构中，将in(no3)3·xh2o水溶液(0.5mmol/l)与0.25mmol zn(no3)2混合，搅拌至悬浮液均匀后，将5ml半胱氨酸溶液(0.05mol/l)加入制备好的悬浮液中，持续搅拌，随后，将混合物转移到内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在200℃下加热18h，得到黄色固体。此方法采用的固/气相反应，实际p掺杂量不好控制。
5、文献3feng x r,chen h j,yin h f,et al.facile synthesis of p-dopedznin2s4 with enhanced visible-light-driven photocatalytic hydrogen production[j].molecules,2023,28,4520.公开了一种用水热法合成的p掺杂znin2s4，该方法是将1.0mmolzn(ch3coo)2·2h2o，2.0mmol incl3·4h2o，4mmol硫代乙酰胺和4mmol次磷酸钠溶解在100ml去离子(di)水，在内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中反应180℃，12h。
6、上述现有技术制备的p掺杂znin2s4对p掺杂合成的调控因素没有过多研究，且具体应用在析氢反应上，本专利技术人提供的一种不同p掺杂量光催化剂znin2s4的制备及在可见光首次光催化苯乙烯甲基酮化的用途。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种非金属p掺杂znin2s4光催化剂的制备方法，以及该方法制得的p-znin2s4在可见光下在首次催化苯乙烯三氟甲基酮化的应用。
2、为实现本专利技术的目的，提供如下实施技术方案。
3、在一实施方案中，本专利技术的一种非金属p掺杂znin2s4光催化剂的制备方法，该光催化剂以p-znin2s4表示，该方法包括以下步骤：
4、1)将无水znac2、incl3·4h2o、次磷酸钠和硫代乙酰胺溶解于去离子水中，形成无色澄清溶液，在120℃下反应；
5、2)反应结束后，自然冷却至室温，分离、洗涤，真空干燥，得到p-znin2s4，
6、其中，次磷酸钠与硫代乙酰胺的摩尔比为(0.1～4)：1，优选为(0.1～2)：1，
7、其中，incl3·4h2o与去离子水的摩尔质量体积比为1：(20～60)mol/l，优选为1mol：20l。
8、该方法制备的光催化剂以p-znin2s4-x表示，其中x表示p-znin2s4中p与s的摩尔比为(0.1～4):1，优选为0.1～2，更优选为0.5。
9、x代表p掺杂量，x具体表示p:s＝(0.1～4)：1摩尔比(为直观表达x值，本文可简化为p:s＝0.1～4，p：s＝0.1～2，p：s＝0.5，与本文中的摩尔比表达的含义相同)。
10、优选的，上述本专利技术的制备方法，步骤1)中，znac2、incl3·4h2o与硫代乙酰胺和次磷酸钠的摩尔比为0.5：1：2：(0.2-8)。
11、优选的，上述本专利技术的制备方法，步骤1)中，反应温度为120℃，反应时间为12h。
12、优选的，上述本专利技术的制备方法，步骤1)中，合成水量为20ml。
13、优选的，上述本专利技术的制备方法，步骤2)中，所述洗涤，用去离子水和无水乙醇交替洗涤三次。
14、优选的，上述本专利技术的制备方法，步骤2)中，所述干燥，干燥温度为60℃。
15、优选的，上述本专利技术的制备方法，步骤2)中，p-znin2s4中的p掺杂量以硫次磷酸钠与硫代乙酰胺的摩尔比＝1:2表示，即0.5计。
16、本专利技术的另一目的提供一种光催化剂p-zni2s4用于光催化苯乙烯及衍生物转化为三氟甲基苯乙酮及其衍生物的用途。
17、上述本专利技术的用途，所述苯乙烯衍生物选自甲氧基苯乙烯(c9h10o)、对氟苯乙烯(c8h7f)、对溴苯乙烯(c8h7br)、对氯苯乙烯(c8h7cl)、对甲基苯乙烯(c9h10)、对硝基苯乙烯(c8h7no2)、对氰基苯乙烯(c9h7n)、4-叔丁基苯乙烯(c12h16)、间氯苯乙烯(c8h7cl)和2-乙烯基萘(c12h8)。
18、上述本专利技术的用途，是指在苯乙酮或其衍生物与三氟代甲烷亚硫酸钠在有机溶剂中反应生成三氟甲基苯乙酮及其衍生物的反应中作为光催本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种P掺杂ZnIn2S4光催化剂的制备方法，所述光催化剂为P-ZnIn2S4-X，
2.如权利要求1所述的制备方法，步骤1)中，ZnAc2、InCl3·4H2O与硫代乙酰胺的摩尔比为0.5：1：2。
3.如权利要求1所述的制备方法，所述X表示P：S的摩尔比为0.1～2，优选为0.5。
4.如权利要求1所述的制备方法，步骤1)中，反应时间为12h。
5.如权利要求1所述的制备方法，步骤2)中，所述洗涤，用去离子水和无水乙醇交替洗涤三次。
6.如权利要求1所述的制备方法，步骤2)中，所述干燥，干燥温度为60℃。
7.光催化剂P-ZnIn2S4-X用于光催化苯乙烯及衍生物转化为三氟甲基苯乙酮及其衍生物的用途，其中，X表示P：S的摩尔比为0.1～4，优选0.1～2，更优选为0.5。
8.如权利要求7所述的用途，苯乙烯衍生物选自甲氧基苯乙烯(C9H10O)、对氟苯乙烯(C8H7F)、对溴苯乙烯(C8H7Br)、对氯苯乙烯(C8H7Cl)、对甲基苯乙烯(C9H10)、对硝基苯乙烯(C8H7NO2)、对氰基
9.如权利要求7或8所述的用途，是指在苯乙酮或其衍生物与三氟代甲烷亚硫酸钠在有机溶剂中反应生成三氟甲基苯乙酮及其衍生物的反应中作为光催化剂的用途；优选的，所述有机溶剂为乙腈或丙酮。
10.如权利要求7-9任一所述的用途，所述光催化剂P-ZnI2S4-X由权利要求1-6所述的制备方法制备而得。
...【技术特征摘要】
1.一种p掺杂znin2s4光催化剂的制备方法，所述光催化剂为p-znin2s4-x，
2.如权利要求1所述的制备方法，步骤1)中，znac2、incl3·4h2o与硫代乙酰胺的摩尔比为0.5：1：2。
3.如权利要求1所述的制备方法，所述x表示p：s的摩尔比为0.1～2，优选为0.5。
4.如权利要求1所述的制备方法，步骤1)中，反应时间为12h。
5.如权利要求1所述的制备方法，步骤2)中，所述洗涤，用去离子水和无水乙醇交替洗涤三次。
6.如权利要求1所述的制备方法，步骤2)中，所述干燥，干燥温度为60℃。
7.光催化剂p-znin2s4-x用于光催化苯乙烯及衍生物转化为三氟甲基苯乙酮及其衍生物的用途，其中，x表示p：s的摩尔比...
【专利技术属性】
技术研发人员：李园园，姜文，杨顶峰，姜林，高洁，
申请(专利权)人：重庆第二师范学院，
类型：发明
国别省市：
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