[发明专利]CdS@TaON核壳结构—石墨烯复合光催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明一种CdS@TaON核壳结构-石墨烯复合光催化剂的制备方法及其应用。该制备方法利用普通的镉源、硫源及纳米级TaON为前驱物，通过控制反应物配比、反应温度和时间等条件，将硫化镉与氮氧化钽复合，获得CdS@TaON核壳结构，将石墨烯置于乙醇中超声分散，CdS@TaON复合催化剂加入到乙醇中搅拌，然后将复合体系混合，之后将复合体系转移至水热釜中进行反应，反应结束后，产物经离心分离、洗涤和干燥后，获得CdS@TaON核壳结构—石墨烯复合光催化剂。本发明制备的可见光响应的CdS@TaON核壳结构—石墨烯复合光催化剂具有高的制氢量子效率，用于太阳能转化利用和环境治理，如光解水制氢、空气净化及水处理等方面具有很好的应用前景和经济效益。

主权项

一种CdS@TaON核壳结构—石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：CdS@TaON核壳结构光催化剂制备：CdS与TaON的质量比为0.005~0.05：1 ，首先将浓度为1.0~1.5mmol L‑1的Na2S 溶液和浓度为1.0~1.5mmol L‑1的Cd(Ac)2·2H2O溶液缓慢混合得到CdS溶液，将相应质量比的TaON纳米粉末加入CdS溶液中，连续搅拌12~24小时，过滤， 加入10~25mL蒸馏水，盛放于30mL的水热釜中，反应条件为140~200℃，恒温12~72小时；离心收集产物；水洗、醇洗各3~5次，40~60℃真空干燥12~24小时，得到CdS@TaON核壳结构光催化剂；步骤2：CdS@TaON核壳结构‑石墨烯复合光催化剂的制备：将上述步骤制备得到CdS@TaON核壳结构光催化剂与石墨烯以质量比为1：0.005~0.1 配比，将称取好的石墨烯置于乙醇中超声分散，将称取好CdS@TaON核壳结构光催化剂加入到乙醇中搅拌；然后将二者复合体系混合，均匀搅拌12~24小时；然后将其复合体系盛放于30mL的水热釜中，反应条件为120~180℃，恒温12~24小时；离心收集产物；水洗、醇洗各3~5次， 40~60℃真空干燥12~24小时，得到的CdS@TaON核壳结构—石墨烯复合光催化剂。