[发明专利]以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂，其特征在于：金属镉为核，半导体异质结构氧化锌和硫化镉为壳，金属镉的所占摩尔比例在50％～90％，氧化锌所占摩尔比例为5％，硫化镉所占摩尔比例为5％～45％。

2.按照权利要求1所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂，其特征在于：半导体异质结构氧化锌和硫化镉为壳，是指表面为硫化镉镶嵌着氧化锌颗粒的壳，硫化镉壳的厚度为5-50nm，氧化锌颗粒大小为3-50nm。

3.按照权利要求1所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：锌粉为前驱体，通过镉离子置换反应硫化生成硫化镉壳过程，得到以金属镉为核，半导体异质结构氧化锌和硫化镉为壳的光催化分解水制氢催化剂。

4.按照权利要求1所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：首先将含镉离子前驱体溶解在去离子水中，然后加入锌粉超声和磁力搅拌条件下，镉离子置换金属锌；水洗后，加入硫化盐水溶液硫化处理，或烘干后使用硫化氢气体硫化处理，得到产物为以金属镉为核，半导体异质结构氧化锌和硫化镉为壳的复合型光催化剂。

5.按照权利要求4所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：含镉离子前驱体为氯化镉、硝酸镉、醋酸镉的一种，其水溶液的浓度范围为0.03～0.5mol L^-1。

6.按照权利要求4所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：锌粉颗粒尺寸为5～200μm。

7.按照权利要求4所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：镉离子置换金属锌的超声时间为10min～1h，磁力搅拌时间为10min～2h。

8.按照权利要求4所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：硫化处理采用的硫化盐为硫化钠或硫化钾的一种，其水溶液的浓度为0.1～2mol L^-1，硫化处理时间为0.5～48h，硫化后水洗次数2～5次，产物烘干温度为50～120℃。

9.按照权利要求4所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：硫化处理采用硫化氢，硫化氢气体流量为5～100mL min^-1，硫化温度为25～300℃。

10.按照权利要求4所述的以金属镉为核异质结构为壳的复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：所得产物由金属镉核、氧化锌和硫化镉壳组成，其摩尔比例在50∶5∶45到90∶5∶5之间；颗粒主要棒状，直径100nm～2μm，长度300nm～20μm。