[发明专利]金云母/ZnO负载钼酸铋和硫化镉进行协同催化的复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金云母/ZnO负载钼酸铋和硫化镉进行协同催化的复合材料及其制备方法。该复合材料在微观上为相连的球状和片状，其中，附着在金云母片上的球体颗粒为连接着的硫化镉包裹的实心氧化锌球和钼酸铋空心球。本发明中在金云母片上的球型金属氧化物具有分散性好、比表面积大、结构稳定的特性，展现出很好的光催化性能；在相同条件下测试其循环性能，3次循环后降解率高达80％，具有很好的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及一种金云母/ZnO负载钼酸铋和硫化镉进行协同催化的复合材料及其制备方法，属于纳米材料制备领域。

背景技术

近年来，由于气候变化和水资源污染导致水资源短缺，水资源的回收和再利用在世界范围内已经得到了广泛关注，在经济和人口迅速扩大的国家中，获得洁净水正成为一个日益严重的问题。应对水资源问题的一个重要解决方案是对废水进行回收和再利用，以确保水资源的可持续利用，然而污水含有难以降解的持久性污染物，普通的污水处理方法不能完全消除这些污染物，持久性污染物可能对人类和野生动物造成严重危害，因为它们很难降解且具有致癌性。为了确保水中不含有持久性污染物，已经采用了众多水处理技术，包括吸附，膜分离和凝结等。然而这些过程只能将污染物从水中浓缩或者转化为固态，因而需要额外的成本去处理这些二次污染物。

目前光催化降解有机污染物已经被认为是一种很有前景的治理方法，半导体材料通过光照产生电子和空穴去氧化分解污染物，这是一种非常环保的处理方式。经过了四十多年的研究和发展，人们在光催化的反应机理和反应体系的开发取得了一系列的重要研究成果，但是离实际应用仍有许多重要的科学和技术问题需要解决，例如：制备能被长波长光激发的光催化剂；光生电子-空穴应具有合适的氧化还原能力；抑制光生电子-空穴的复合；有较好的稳定性对抗光腐蚀；材料廉价易得、制备方法简单等。

金云母是一种2：1性的粘土矿，通常四面体中心的硅原子被三价阳离子取代(Fe³⁺/Al³⁺)，同时八面体中的三价铝离子被Fe²⁺/Mg²⁺取代，这样就使得蛭石带有负电性，为了平衡电荷其层间会存在水合阳离子(如K⁺,Na⁺,Li⁺,Mg²⁺,Ca²⁺)。加热条件下，层间水汽化留下空间用于载硫。因此，膨胀蛭石四面体表面主要存在Mg²⁺和K⁺，因此具有阳离子交换和阴离子吸附的特点。