一种硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用，涉及复合半导体光催化材料技术领域，采用水热法、高温热解法等方法制备零维硫化镉、一维氧化铈、三维多孔石墨相氮化碳的复合材料硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳，制备步骤简单，成本低廉，且复合材料具有良好的可见光响应性能，复合材料形成的异质结有利于光生电荷的产生、分离和传输。石墨相氮化碳的三维多孔结构兼有一定的吸附性能，吸附/光催化的协同作用可以高效去除环境污染物如苯酚、罗丹明B等。等。等。

A cadmium sulfide / cerium oxide / porous graphite carbon nitride composite photocatalysis material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于复合半导体光催化材料
，具体涉及一种零维/一维/三维异质结硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]光催化技术作为一种新兴技术，以清洁廉价的太阳光为反应的能量来源，具有绿色环保的显著特点，同时兼有处理深度和广度的双重优势，一方面可以实现污染物的彻底矿化，其处理深度远高于吸附、膜分离等其他处理技术；另一方面还可以将各种有机物、某些无机物、重金属离子、微生物、细菌等进行无害化处理，应用范围广。近年来，光催化技术在降解有机物、光解水产氢产氧、二氧化碳还原及有机反应等领域得到广泛应用。
[0003]光催化技术的核心在于高效稳定光催化材料的设计和开发。在众多具有优异性能的光催化剂中，氧化铈作为一种具有合适带隙的稀土氧化物，在光催化、传感器、超级电容器和电池等领域有着广泛的应用。然而，单一氧化铈禁带宽度较大，仅对紫外光有部分响应，且光生电子和空穴易复合，严重阻碍了其在光催化领域的进一步应用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料，其特征在于，包括：零维的硫化镉纳米粒子、一维的氧化铈纳米棒以及三维的多孔石墨相氮化碳网状结构；所述多孔石墨相氮化碳的孔道中分散有所述氧化铈纳米棒和所述硫化镉纳米粒子形成的致密结构，所述硫化镉纳米粒子均匀分散于所述氧化铈纳米棒周围形成所述致密结构。2.根据权利要求1所述的硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料，其特征在于，所述氧化铈纳米棒的直径为10～50nm，长度为100～600nm；所述硫化镉纳米粒子的直径为10～15nm。3.一种权利要求1或2所述的硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)获取氧化铈纳米棒和多孔石墨相氮化碳材料；(b)制备硫化镉/氧化铈复合材料：将氧化铈纳米棒加入无水乙醇中，加入硅烷偶联剂，超声分散后加入镉源，搅拌30～60分钟后加入有机含硫化合物，继续搅拌30～60分钟后转入水热釜中反应，得到黄色沉淀，经洗涤后真空干燥，得到硫化镉/氧化铈复合材料；(c)制备硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料：将步骤(b)所得的硫化镉/氧化铈复合材料和多孔石墨相氮化碳材料加入无水乙醇中，超声、搅拌后转入水热釜中反应，产物经洗涤、真空干燥得到硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，氧化铈纳米棒的制备方法如下：将铈源、氯化钾和氯化钠混合物溶于水中，逐滴加入碱性氢氧化物溶液形成白色絮状溶液，持续搅拌30～60分钟后将溶液转入水热釜中反应，冷却后离心、干燥后得到氧化铈纳米棒；优选地，氯化钾和氯化钠的摩尔比为1∶1，铈源与氯化钾和氯化钠混合物的质量比为1∶2，碱性氢氧化物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，朱蓓蓓，刘泽珏，吴颖泊，杜锐，包妍，吴斌，冯国峰，张海滨，丁邦琴，
申请(专利权)人：南通职业大学，
类型：发明
国别省市：