一种光催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化剂的制备方法，将硝酸镉与硫氰酸钾混合均匀，煅烧；洗涤去除多余的硫氰酸钾，烘干，即可。本发明专利技术制备的催化剂的制作方法简易，且具有新颖的六棱管状结构，具有高催化活性，能够高效降解环境污染物。能够高效降解环境污染物。能够高效降解环境污染物。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及催化剂制备方法，特别涉及一种光催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，环境污染对人类生存带来巨大的威胁，为此科学家发展了一系列物理、化学等方法进行污染治理。在这些方法中，光催化法利用丰富的太阳能和半导体光催化剂对污染物进行降解，是一种绿色、环保的清洁技术。硫化镉(CdS)的带隙约为2.4eV，具有出色的可见光响应特性，是一种理想的可见光半导体材料。常见的CdS制备方法有水(油)浴法、水(溶剂)热法、熔融盐法、固相反应法等。在已有的报道中，余旺旺报道了一种将镉盐与硫化氢的强酸溶液反应制备CdS的方法，但制备方法复杂且危险性大(申请公布号：CN 103950968A)。熔融盐法由低熔点盐作为反应介质，反应物在熔融液相中较快的扩散速率，有利于产物生成。文献调研表明，目前尚无有合成六棱管状CdS的报道。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术目的是提供一种六棱的管状光催化剂的制备方法。本专利技术利用熔融盐法制备得到了具有新颖六棱管状形态的CdS。
[0004]技术方案：本专利技术提供一种光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0005](1)将硝酸镉与硫氰酸钾混合均匀，煅烧；
[0006](2)洗涤去除多余的硫氰酸钾，烘干，即可。
[0007]进一步地，所述步骤(1)中煅烧在马弗炉中煅烧。所述步骤(2)得到的棱管状CdS光催化剂边长1μm，棱长2μm，内径500nm。所述所述步骤(2)得到的棱管状CdS光催化的衍射峰为六方晶系CdS(JCPDS#41
‑
1049)。所述步骤(2)得到的催化剂为形状为六棱管状。所述步骤(1)中镉盐为硝酸镉或乙酸镉。
[0008]硫氰酸钾低熔点，熔融时能溶解与镉盐反应生成CdS。硫氰酸钾熔融盐既是反应介质，又提供了硫源。且硫氰酸钾熔融盐在空气中稳定，材料合成无需惰性气氛保护。
[0009]有益效果：本专利技术的六棱管状CdS光催化剂的制作方法简易，成本低廉，重现性好，且具有新颖的六棱管状结构，具有高催化活性，能够高效降解环境污染物。
附图说明
[0010]图1：(a)实施例一制备的六棱管状CdS光催化剂和(b)球状CdS光催化剂的扫描电子显微镜图，由图1可见，实施例一制备的六棱管状CdS光催化剂，所述六棱管的规格大小为：边长约1μm，棱长约2μm，内径约500nm；
[0011]图2：(a)实施例一制备的六棱管状CdS光催化剂和(b)球状CdS光催化剂的X射线衍射图，由图2可见，实施例一制备的六棱管状CdS光催化剂的衍射峰尖锐且峰强大，结晶程度高，所有衍射峰可归于六方晶系CdS(JCPDS#41
‑
1049)；
[0012]图3：为催化剂降解效率图，(C)为罗丹明B的降解图，(D)为苯酚的降解图，(E)诺氟
沙星的降解图；其中，a为测试例一制备的六棱管状CdS光催化剂，b为球状CdS光催化剂的催化降解曲线图，由图3可见，光照100min后，本专利技术制备的六棱管状CdS光催化剂降解效率显著高于球状CdS光催化剂的光催化活性。
具体实施方式
[0013]实施例一：
[0014]将1g硝酸镉与10g硫氰酸钾混合均匀，在马弗炉中300℃煅烧2小时，洗涤去除多余的硫氰酸钾，烘干后得到六棱管状CdS光催化剂。
[0015]实施例二：
[0016]将1g乙酸镉与10g硫氰酸钾混合均匀，在马弗炉中300℃煅烧2小时，洗涤去除多余的硫氰酸钾，烘干后得到六棱管状CdS光催化剂。
[0017]实施例三：
[0018]将1g硝酸镉与10g硫氰酸钾混合均匀，在马弗炉中300℃煅烧4小时，洗涤去除多余的硫氰酸钾，烘干后得到六棱管状CdS光催化剂。
[0019]实施例四：
[0020]将1g硝酸镉与10g硫氰酸钾混合均匀，在马弗炉中400℃煅烧2小时，洗涤去除多余的硫氰酸钾，烘干后得到六棱管状CdS光催化剂。
[0021]性能测试：
[0022]测试过程如下：
[0023]称取上述样品0.1g，分别加入200mL罗丹明B、苯酚和诺氟沙星溶液，浓度均为10mg/L，先黑暗搅拌30min，使污染物在催化剂表面达到吸附/脱附平衡。然后开启氙灯光源在可见光照射下进行光催化反应，残留浓度通过紫外可见分光光度计测试。在不同反应时间间隔取样分析，取样采用分光光度计检测。根据Lambert
‑
Beer定律，污染物特征吸收峰强度的变化，可以定量计算其浓度变化。当吸光物质相同、厚度相同时，可以用吸光度的变化直接表示污染物的变化。如图3所示(横坐标：可见光照射时间；纵坐标：经过可见光照射一段时间后测量的污染物浓度值与污染物的初始浓度的比值)，光照100min后，本专利技术制备的六棱管状CdS光催化剂降解效率显著高于球状CdS光催化剂的光催化活性。由此可见，本专利技术制备得到的光催化剂具有较高的光催化活性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将镉盐与硫氰酸钾混合均匀，煅烧；(2)洗涤去除多余的硫氰酸钾，烘干，即可。2.根据权利要求1所述的光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中煅烧在马弗炉中煅烧。3.根据权利要求1所述的光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)得到的棱管状CdS光催化剂边长1μm，棱长2μm，内径500nm。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕飞，郝唯一，袁晨，梁舒予，卢子霖，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：