[发明专利]一种基于静电自组装的硫化镉/银纳米团簇光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于静电自组装的硫化镉/银纳米团簇光催化剂的制备方法，其特征在于：通过水热法制备一维硫化镉纳米线、热还原法制备Agx纳米团簇溶液，然后利用巯基乙胺改性一维硫化镉纳米线，再静电自组装制备硫化镉/银纳米团簇光催化剂；

所述水热法制备一维硫化镉纳米线具体为：将(C₂H₅)₂NCSSNa·3H₂O和CdCl₂·2.5H₂O加入到300-500 ml的水里，搅拌30-60 min；停止搅拌，静置10-30 min，倒掉上层清液，离心干燥收集白色粉末；称取1.124 g所收集的白色粉末转入到水热釜中，加入乙二胺C₂H₈N₂至反应釜容积的80%，搅拌后加热，然后收集水热所得的黄色粉末，并依次用水和乙醇各洗涤三遍，烘干得到一维CdS纳米线；

所述静电自组装制备硫化镉/银纳米团簇光催化剂具体为：将一维CdS粉末超声分散于去离子水中，接着加入NH₂-CH₂-CH₂-SH·HCl溶液，搅拌60min，离心，烘干得到改性的CdS粉末；将改性后的一维硫化镉粉末和热还原法制备的Ag_x纳米团簇溶液混合，搅拌30-60min，真空烘干，得到一维硫化镉/银纳米团簇光催化剂；一维硫化镉粉末的超声分散时间为10~30min；其中NH₂-CH₂-CH₂-SH·HCl溶液的浓度为28.40mg/ml；烘干得到改性的CdS粉末的具体烘干温度为60℃，烘干时间为6h；改性后的CdS粉末和Ag_x纳米团簇溶液混合方式为Ag纳米团簇溶液逐滴滴加，加入速度为20~60ml/h, Ag_x和硫化镉的质量比为(1~3):1000；一维硫化镉/银纳米团簇复合材料的真空烘干温度为60℃，真空烘干时间为4~6h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述(C₂H₅)₂NCSSNa·3H₂O和CdCl₂·2.5H₂O的摩尔比为0.5:1，搅拌至乳白色均相溶液。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：水热法制备一维硫化镉纳米线中所述水热釜为50ml，所述加热温度为180℃，所述加热时间为1440min，所述烘干温度为40~60℃，所述烘干时间为6~12h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述热还原法制备Ag_x纳米团簇溶液具体为：将AgNO₃溶液和还原型谷胱甘肽溶液加入到200ml的去离子水里，调节溶液pH=11后，将该溶液在60~90°C下加热60min，待溶液自然冷却至室温后，调节溶液pH=3.75；将上述溶液静置24h，离心去除任何沉淀物，得到Ag_x纳米团簇溶液。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的AgNO₃溶液和还原型谷胱甘肽溶液的浓度分别为3.4mg/ml和15.37mg/ml。

6.如权利要求1-5中任意一项所述制备方法得到的硫化镉/银纳米团簇光催化剂。

7.如权利要求1-5中任意一项所述制备方法得到的硫化镉/银纳米团簇光催化剂在光催化还原硝基芳香化合物的应用。