金纳米棒-铂纳米粒子-CdS复合光催化剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于光催化剂材料技术领域，具体涉及一种可见‑近红外光响应的金纳米棒‑铂纳米粒子‑CdS复合光催化剂及其制备和应用。所述复合光催化剂是以一维的金纳米棒Au NRs为骨架，在其两端负载铂纳米粒子Pt，然后包裹CdS半导体壳层，制得可见‑近红外光响应的Au‑Pt@CdS复合光催化剂，该催化剂是通过两部低温种子生长调节法制备得到的，具有空间分离的核壳层结构。本发明专利技术首次将Au‑Pt@CdS复合光催化剂用于质子还原耦合苯甲醇氧化反应，制得的光催化剂具有高催化效率和产物选择性，方法简单，以可见‑近红外光为驱动能一步得到清洁能源氢气和重要的化工原料苯甲醇，有利于环境和能源的可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
金纳米棒-铂纳米粒子-CdS复合光催化剂及其制备和应用
本专利技术属于光催化剂材料
，具体涉及一种可见-近红外光响应的金纳米棒-铂纳米粒子-CdS复合光催化剂（Au-Pt@CdS）及其制备和应用。
技术介绍
通过人工光合作用直接将太阳能转化为化学能为解决能源和环境危机提供了一种绿色环保的途径。这一先进技术的核心问题是设计高效的催化剂以期最大限度地吸收太阳光来产生大量的光生载流子从而驱动氧化还原反应。然而,大多数传统的半导体（二氧化钛、氧化锌、硫化镉）催化剂具有以下弊端：电子空穴对的复合率高，量子效率以及太阳能利用率低。上述的缺点严重阻碍这些半导体的光催化性能和潜在的应用。等离子体金属纳米结构由于其突出的表面等离子共振效应（SPR）被认为能有效的提高半导体的光催化性能。作为一个典型的等离子体金属纳米结构，金纳米棒(AuNRs)受到了研究者极大的关注。先前的报道表明,金纳米棒的这种独特的SPR效应能够应用到光催化领域。例如：金纳米棒耦合半导体(二氧化钛、二氧化铈、氧化亚铜等)复合材料已经应用在光催化水分解产氢、降解的有机污染物、芳香醇的选择性氧化。但是已报道的体系存在着载流子浓度低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可见‑近红外光响应的金纳米棒‑铂纳米粒子‑CdS复合光催化剂，其特征在于：以一维的金纳米棒为骨架，在其两端负载铂纳米粒子，然后包裹CdS半导体壳层，制得可见‑近红外光响应的Au‑Pt@CdS复合光催化剂；其中CdS、金纳米棒和铂纳米粒子的质量比为：100:40:4。

【技术特征摘要】
1.一种可见-近红外光响应的金纳米棒-铂纳米粒子-CdS复合光催化剂，其特征在于：以一维的金纳米棒为骨架，在其两端负载铂纳米粒子，然后包裹CdS半导体壳层，制得可见-近红外光响应的Au-Pt@CdS复合光催化剂；其中CdS、金纳米棒和铂纳米粒子的质量比为：100:40:4。2.一种制备如权利要求1所述的可见-近红外光响应的金纳米棒-铂纳米粒子-CdS复合光催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）金纳米棒AuNRs的制备：将氯金酸前驱盐加入到十六烷基三甲基溴化铵溶液中，以硼氢化钠为还原剂，室温条件下还原24h得到金纳米棒；（2）铂纳米粒子负载金纳米棒Au-PtNRs的制备：向离心所得的的金纳米棒的溶液中加入氯铂酸和抗环血酸溶液，室温条件下反应24h得到铂纳米粒子负载的金纳米棒；（3）金纳米棒-铂纳米粒子-CdS复合光催化剂Au-Pt@CdS的制备：以所得的铂纳米粒子负载金纳米棒为种子，加入一定量的醋酸镉和硫脲，在85℃环境中反应2h，得到最终的复合光催化剂。3.根据权利要求2所述的可见-近红外光响应的金纳米棒-铂纳米粒子-CdS复合光催化剂的方法，其特征在于：所述的金纳米棒AuNRs的具体制备方法为：（1）将5mL0.5mMHAuCl4、5mL0.2M十六烷基三甲基溴化铵混合均匀，加入0.6ml0.01MNaBH4，剧烈搅拌30s，静置2h后，得到种子溶液A；（2）取1.4g十六烷基三甲基溴化铵，0.25g油酸钠溶于50ml水中，加入3.6ml4mMAgNO3静置15m...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艺军，韩创，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35