The invention discloses a nano-sheet MFI molecular sieve supported CdS Pt composite photocatalyst and a preparation method thereof. The present invention adopts static hydrothermal crystallization method to prepare nano-sheet MFI molecular sieve, and then uses nano-sheet MFI molecular sieve as the main body, uses photoreduction method to load Pt on nano-sheet MFI molecular sieve, and then synthesizes CdS quantum dots prepared by composite thermal injection method to prepare nano-sheet MFI molecular sieve loaded CdS Pt composite photocatalyst. The composite photocatalyst of the invention, which is supported by microporous molecular sieves with high specific surface area, can effectively disperse active components. The nano-lamellar structure is beneficial to the transmission of photogenerated electron-hole pairs, and can increase the absorption of solar energy after compounding with CdS_Pt. The composite photocatalyst has good stability and excellent photocatalytic activity.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂及其制备方法。
技术介绍
21世纪人类面临的最大课题是解决能源和环境问题,而太阳能的有效利用是解决能源枯竭最完美的方法,同时也能缓解由大量二氧化碳和氧化氮排放所造成的全球性环境污染问题。如何将太阳能转化为氢能近年来已引起世界各国的广泛重视。光催化剂具有直接把光能转化为化学能的功能,因此通过光催化技术的创新来开发可持续的、环境友好的以及价格低廉的新能源具有重大的意义。层状分子筛是在与片层垂直的平面上具有孔道开口体系的层状晶体材料,具有较小的分子筛晶体层厚度,能够有效缩短电荷传递路径,提高电子空穴对分离速率。与骨架结构沿三维方向扩展的常规三维分子筛相比,二维分子筛具有更大的外比表面积,孔道更加开放,因为吸附和催化过程几乎完全发生在外表面,因此二维分子筛更有利于反应物及产物分子的扩散。CdS是一种典型的可见光响应半导体材料,禁带较窄,在可见光下即具有较高的光催化活性。CdS量子点具有小尺寸效应、量子限域效应、非线形光学效应、表面界面效应等纳米微粒的优点。然而CdS在水溶液中极易受到光腐蚀,稳定性差,硫化镉的这种光腐蚀特性使得硫化镉的使用寿命大为缩减,严重影响其光催化活性,限制了其使用。为了提高稳定性通过将CdS与其它半导体进行复合、与大介孔物质嵌合、与聚合物作用等方法形成复合催化剂来改善其光催化性。目前的光催化剂存在太阳能利用率低,光生载流子易复合,光催化效率低的问题。在可见光照射下能够起作用的稳定性好、高效率的光催化剂的开发至关重 ...
【技术保护点】
1.一种纳米片层MFI分子筛负载CdS‑Pt复合光催化剂,其特征在于包括纳米片层MFI分子筛载体和均匀负载于载体的活性组分Pt和CdS量子点;所述纳米片层MFI分子筛载体的Si/Al原子比=20~1000,是由片状结构堆叠而成的颗粒,颗粒尺寸为100纳米至50微米,纳米片层厚度为2~50纳米,片层之间平均间距为1~50纳米,具有微介孔多级孔结构;所述活性组分Pt的粒径分布为1~5纳米;CdS量子点直径在3~8纳米。
【技术特征摘要】
1.一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂,其特征在于包括纳米片层MFI分子筛载体和均匀负载于载体的活性组分Pt和CdS量子点;所述纳米片层MFI分子筛载体的Si/Al原子比=20~1000,是由片状结构堆叠而成的颗粒,颗粒尺寸为100纳米至50微米,纳米片层厚度为2~50纳米,片层之间平均间距为1~50纳米,具有微介孔多级孔结构;所述活性组分Pt的粒径分布为1~5纳米;CdS量子点直径在3~8纳米。2.如权利要求1所述的纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤(1)纳米片层MFI分子筛制备:将无机碱和模板剂用水溶解制得溶液Ⅰ,将铝源溶解于无机酸溶液中,得到溶液Ⅱ,边搅拌边将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ混合,然后加入硅源,搅拌后得到混合凝胶;将制得的混合凝胶在120~180℃下进行1-8天水热反应得到水热反应液;将水热反应液过滤,用去离子水洗涤,在60~110℃烘箱中干燥6~24小时,研磨后在400~600℃热处理4~8小时,得到纳米片层MFI分子筛;步骤(2)CdS量子点制备:将溶有硫粉的三正辛基磷在惰性气体保护下加入溶有CdO的1-十八烯和油酸混合液,在220~320℃反应3~10分钟,然后用正己烷和丙酮提纯分离,再加入巯基丙酸搅拌6~24小时,最后用水和丙酮提纯分离,获得CdS量子点;步骤(3)负载了Pt的纳米片层MFI分子筛复合催化剂(Pt/MFI)的制备:将步骤(1)得到的纳米片层MFI分子筛分散到去离子水中,边搅拌边加入氯铂酸,在氙灯照射下进行光还原,然后将光还原后的样品进行过滤干燥,获得负载了Pt的纳米片层MFI分子筛复合催化剂(Pt/MFI);步骤(4)纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂(CdS/Pt/MFI)的制备:将步骤(3)得到...
【专利技术属性】
技术研发人员:程党国,刘慧,陈丰秋,詹晓力,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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