[发明专利]一种GO-CdS-ZnO-多孔硅复合光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种GO-CdS-ZnO-多孔硅复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）多孔硅制备：①硅料的预处理：将硅料进行破碎和研磨至颗粒粒径为1-500μm，用蒸馏水清洗，然后用1-40wt%的HF浸泡清洗后的硅粉1-60min，烘干后备用；②硅粉的刻蚀：采用金属纳米颗粒辅助刻蚀法得到含有纳米级孔道的多孔硅颗粒；③金属纳米颗粒的去除：将②中得到的多孔硅颗粒放置于硝酸溶液中浸泡1-200min；④多孔硅颗粒的后处理：过滤获得多孔硅颗粒并用大量的去离子水冲洗，直到洗液pH显示为中性，过滤、烘干备用；

（2）氧化石墨烯分散液制备：将氧化石墨分散到去离子水中，通过超声剥离形成氧化石墨烯片，离心分离得到均匀分散的氧化石墨烯分散液备用；

（3）ZnO-多孔硅制备：①制备ZnO前驱体溶液：将醋酸锌和氢氧化钠溶于乙醇中，并加入步骤（1）制得的多孔硅，在25-90℃搅拌1-300min，然后在10-80℃超声分散1-300min后干燥，得到含ZnO晶种的多孔硅；②配制0.001-3M硝酸锌溶液，将含0.001-3M PVP、0.001-3M乌洛托品的溶液加入硝酸锌溶液中，并将含ZnO晶种的多孔硅加入其中，使混合物在高压釜中在90-200℃反应0.5-3h；反应完成将产物过滤、洗涤、烘干备用；

（4）GO-CdS-ZnO-多孔硅复合光催化剂制备：将浓度为0.01-2M的硫酸镉溶液与浓度为0.001-0.2M的硫脲溶液混合均匀，加入步骤（2）制得的氧化石墨烯分散液和步骤（3）制得的ZnO-多孔硅，加碱溶液调节反应体系的pH值为7.5-14，置于高压釜中在60-100℃反应1-10h；反应完成后将产物冲洗、干燥即可。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）②中所述金属纳米颗粒辅助刻蚀法具体操作步骤为：采用化学法将金属纳米粒子沉积在硅粉上，沉积时间为10-90s，在25-50℃下将沉积有金属纳米粒子的硅粉置于HF和 H₂O₂的混合溶液中进行刻蚀，反应体系在避光条件下搅拌反应1-300min后得到含有纳米级孔道的多孔硅颗粒。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属纳米粒子为Au、Ag、Pt、Cu中任意一种金属的纳米粒子。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，HF和 H₂O₂的混合溶液中HF的浓度为0.1-33mol/L，H₂O₂的浓度为0.01-20mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）制得的氧化石墨烯分散液浓度为0.1-5M。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）①中将醋酸锌和氢氧化钠溶于乙醇中，使其中醋酸锌和氢氧化钠浓度均为0.001-3M。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中硫酸镉溶液与硫脲溶液按体积比1:1-10:1混合均匀。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中硫酸镉-硫脲混合溶液与氧化石墨烯分散液与ZnO-多孔硅三者体积比为10:10:1-10:1:7。

9.权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得的GO-CdS-ZnO-多孔硅复合光催化剂。

10.权利要求9所述的GO-CdS-ZnO-多孔硅复合光催化剂用于吸附降解甲基橙。