[发明专利]一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括纳米片层MFI分子筛载体和均匀负载于载体的活性组分Pt和水溶性CdS量子点；所述纳米片层MFI分子筛载体的Si/Al原子比＝20～1000，是由片状结构堆叠而成的颗粒，颗粒尺寸为100纳米至50微米，纳米片层厚度为2～50纳米，片层之间平均间距为1～50纳米，具有微介孔多级孔结构；所述活性组分Pt的粒径分布为1～5纳米；水溶性CdS量子点直径在3～8纳米；

包括如下步骤：

步骤(1)纳米片层MFI分子筛制备：将无机碱和模板剂用水溶解制得溶液Ⅰ，将铝源溶解于无机酸溶液中，得到溶液Ⅱ，边搅拌边将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ混合，然后加入硅源，搅拌后得到混合凝胶；将制得的混合凝胶在120～180℃下进行1-8天水热反应得到水热反应液；将水热反应液过滤，用去离子水洗涤，在60～110℃烘箱中干燥6～24小时，研磨后在400～600℃热处理4～8小时，得到纳米片层MFI分子筛；

步骤(2)水溶性CdS量子点制备：将溶有硫粉的三正辛基磷在惰性气体保护下加入溶有CdO的1-十八烯和油酸混合液，在220～320℃反应3～10分钟，然后用正己烷和丙酮提纯分离，再加入巯基丙酸搅拌6～24小时，最后用水和丙酮提纯分离，获得水溶性CdS量子点；

步骤(3)负载了Pt的纳米片层MFI分子筛复合催化剂(Pt/MFI)的制备：将步骤(1)得到的纳米片层MFI分子筛分散到去离子水中，边搅拌边加入氯铂酸，在氙灯照射下进行光还原，然后将光还原后的样品进行过滤干燥，获得负载了Pt的纳米片层MFI分子筛复合催化剂(Pt/MFI)；

步骤(4)纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂(CdS/Pt/MFI)的制备：将步骤(3)得到的负载了Pt的纳米片层MFI分子筛复合催化剂(Pt/MFI)与步骤(2)的水溶性CdS量子点混合，超声0.5～1小时使其充分分散，然后将超声后的样品进行冷冻干燥，获得纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂(CdS/Pt/MFI)。

2.根据权利要求1所述的一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂的制备方法，其特征在于：

步骤(1)所述的无机碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；

步骤(1)所述的模板剂为长碳链双季铵盐型表面活性剂，分子式为C_nH_2n+1-N⁺(CH₃)₂-(CH₂)_x-N⁺(CH₃)₂-(CH₂)_yCH₃·2Br^-，其中n＝6～22，x＝2，3或6，y＝7、5或3；

步骤(1)所述的铝源为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、异丙醇铝、偏铝酸钠和氢氧化铝中的至少一种；

步骤(1)所述的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的至少一种；

步骤(1)所述的硅源为正硅酸乙酯、硅酸钠和硅溶胶中的至少一种；

步骤(1)所述混合凝胶中各组分的摩尔比为(10～100)无机碱：1Al₂O₃：(40～2000)SiO₂：(5～20)模板剂：(5～60)无机酸：(3000～8000)H₂O。

3.根据权利要求1所述的一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂的制备方法，其特征在于：

步骤(2)CdO与S的摩尔比为1；

步骤(2)所述水溶性CdS量子点直径在3～8纳米。

4.根据权利要求1所述的一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂的制备方法，其特征在于：

步骤(3)所述的Pt负载量为催化剂总质量的0.5～5.0％。

5.根据权利要求1所述的一种纳米片层MFI分子筛负载CdS-Pt复合光催化剂的制备方法，其特征在于：

步骤(4)所述的负载了Pt的纳米片层MFI分子筛复合催化剂(Pt/MFI)与水溶性CdS量子点混合的摩尔比为1～15。