[发明专利]一种复合型硫化镉光催化剂

说明书

本发明公开了一种复合型硫化镉光催化剂，按照重量份数取各原料：醋酸镉30‑50份、硫脲10‑20份、聚乙二醇硬脂酸酯5‑10份、赤泥10‑15份、金属卟啉2‑3份、铈盐1‑2份和云母粉10‑15份。本发明制得的光催化剂具有较大的比表面积、良好的孔隙结构及较多的催化活性中心，提高了催化剂的吸附性能，使得光生电子和空穴能够有效的分离，进而提高催化剂的活性和效率，扩大了催化剂在可见光范围的吸收，大大提高催化剂对太阳光的利用率，还具有原料来源广泛、成本低廉、制备工艺简单、生产效率高、能耗低、反应条件温和、催化效率高等优点，容易实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种复合型硫化镉光催化剂。

背景技术

21世纪以来，随着工业化步伐的提升和自然资源的过度使用，伴随着各种环境污染、能源稀缺问题不断加剧。因此，治理各种污染，寻找新能源以缓解地球的压力迫在眉睫。光催化技术已经在废水处理、气体净化、杀菌、防污、自洁材料、染料敏化太阳能电池、化妆品、气体传感器等许多领域有着广泛的应用。光催化是基于半导体材料在光激发下能够产生具有强还原性的光生电子和具有强氧化性的空穴的基本特性，固体光催化剂能吸收太阳光将水和生物质分解成氢气，也能将空气和水体环境中的有机污染物和无机污染物氧化或还原降解为无害物质。因此，具有低能耗、绿色环保的特点。

目前，国内外研究最多的半导体光催化材料主要是金属氧化物和硫化物，如Ti02，W03，ZnO，Fe203，CdS等。硫化镉（CdS）因具其有较低的禁带宽度而在光催化降解有机污染物领域有着广泛的应用。但是由于其具有光腐蚀和不稳定现象，使得硫化镉光催化剂在光催化反应过程中易于分解，从而降低了其光催化效率并限制了其应用。硫化镉纳米粒子由于其颗粒过于细微，在使用环境中易于失活和凝聚、不易沉降，导致其很难分离、回收和重复利用。为解决上述问题，增加其使用稳定性，将硫化镉负载于一定载体上，如玻璃、硅胶、活性炭等，但这些载体存在机械强度较弱、化学稳定性、降低催化活性和热稳定性差等局 限。因此，如何提高光催化剂的光催化活性和稳定性是当今的研究热点。

发明内容

本发明针对现有光催化剂存在的问题，提供一种具有比表面积大、催化活性高、对光源的利用率高、催化效率高、稳定性好、环保无毒、成本低、可多次重复使用等优点的复合型光催化剂。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种复合型硫化镉光催化剂，按照重量份数取各原料：醋酸镉30-50份、硫脲10-20份、聚乙二醇硬脂酸酯5-10份、赤泥10-15份、金属卟啉2-3份、铈盐1-2份和云母粉10-15份；其制备方法，包括以下步骤：

（1）将醋酸镉、硫脲加入超声发生器中，加入适量水使其溶解，然后加入氨水调节pH至9-10，在频率为40-60KHz下继续超声30-60min，得悬浊液；

（2）将悬浊液、聚乙二醇硬脂酸酯、赤泥、金属卟啉、铈盐和云母粉加入球磨机，再加入适量水搅拌，得糊状物；

（3）将上述糊状物在60-80℃下微波干燥2-3h，干燥后研磨成粉末，再放入马沸炉在温度为400-500℃下焙烧3-5h，即得到光催化剂。

优选的，以上所述金属卟啉为铁卟啉或钴卟啉中的一种。

优选的，以上所述铈盐为硫酸铈、硝酸铈或硝酸铈铵中的一种。

优选的，以上步骤（2）所述搅拌是在转速为300-500r/min下搅拌30-60min。

优选的，以上所述焙烧的升温速率为5-10℃/min。

优选的，以上步骤（3）所述研磨是将物料研磨至粒径为1.0-2.0mm。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：