一种高效稳定的可见光光催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效稳定的可见光光催化剂，主要由CdS、碳和过渡金属Fe、Co、Ni组成。本发明专利技术还公开了其制备方法，先将CdS纳米晶和葡萄糖超声分散于超纯水中，水热反应数小时，即得到了碳包覆的CdS纳米晶；然后通过采用光沉积的方法将过渡金属元素Fe、Co、Ni中的一种或多种原位沉积于碳包覆层的表面之上，接着超声清洗并离心分离出产物；最后在惰性气氛的保护下烧结得到最终产物。通过本发明专利技术方法所制备的复合光催化剂材料，在可见光光谱范围内具有优异的光催化性能，而且物理化学性质稳定。过渡金属元素的沉积不仅可以优化所制备催化剂的光催化析氢效果，而且可以促进表面碳的石墨化，从而进一步地提高光生载流子的传输效率。从而进一步地提高光生载流子的传输效率。从而进一步地提高光生载流子的传输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效稳定的可见光光催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于光催化领域，尤其涉及一种高效稳定的可见光光催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]光催化裂解水制氢技术是生产绿氢的理想途径之一，也是最具有挑战性的一项科学技术术，对解决未来的环境能源危机具有重大的现实意义。CdS是一种优异的可见光光催化剂。然而，本征CdS的光生电子空穴对再结合效率高，易光蚀等缺点极大地限制了它的应用。相关研究已经表明碳材料可以改善CdS的光催化性能，并且可以增强CdS的光学稳定性。然而，无定形的碳由于缺少共轭结构，其传输载流子的能力并不如石墨碳。因此，采用石墨碳来改善CdS的光催化活性是一种理想的选择。
[0003]基于现有的相关文献报导和专利，其大多数是采用化学吸附或者物理共混的方式来制备石墨碳与CdS的复合材料。在这些方法所制备的材料中，其石墨与CdS之间的接触并不牢靠，导致光催化性能的提高并不显著，采用原位的方式制备可以解决这个难题。然而，碳的石墨化温度接近3000℃，而CdS的分解温度仅在650℃附近，所以在CdS表面原位生成石墨碳的包覆层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效稳定的可见光光催化剂，其特征在于，组分包括CdS、碳和过渡金属元素Fe、Co、Ni中的一种或多种；碳是通过有机物水热碳化而来，并均匀地包覆在CdS的表面，其厚度在1～20nm；所述过渡金属元素Fe、Co、Ni是通过光沉积的方法原位地沉积在碳化层表面，其负载量的质量比在1％～5％之间。2.一种权利要求1所述的具有全光谱吸收特性的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将CdS纳米晶和葡萄糖于超纯水中超声分散，接着进行水热反应，得到碳均匀包覆的CdS纳米晶；(2)通过采用光沉积的方法将过渡金属元素Fe、Co、Ni中的一种或多种均匀地分散在碳包覆层的表面，超声清洗后分离出产物并真空干燥；(3)将上步所干燥好的样品置于管式炉中，在惰性气体的保护下，300～800℃烧结1
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10h，获得最终产物。3.根据权利要求2所述的高效稳定可见光光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎佳滢，杨忠美，李轩，许静仪，李解，潘长江，张秋阳，叶玮，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：