[发明专利]一种复合光催化剂CdS‑Pt@CeO2及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种复合光催化剂CdS‑Pt@CeO2及其制备方法和应用，属于光催化领域。本发明的复合光催化剂是通过二次沉淀法合成的纳米材料，由二氧化铈（CeO2）、硫化镉（CdS）和铂（Pt）三组分构成。本发明在惰性气氛中一步沉淀制得Pt@CeO2，通过调节镉源和硫源再一次沉淀合成组分、形貌可调的CdS‑Pt@CeO2复合材料。本发明制得的光催化剂，表现出良好的可见光催化分解水制氢的活性和稳定性，拓宽了复合材料的应用范围，其制备方法简单易行，有利于在可见光分解水制氢中大规模推广。

主权项

一种复合光催化剂CdS‑Pt@CeO2的制备方法，其特征在于：复合材料CdS‑Pt@CeO2由二氧化铈、硫化镉和铂三组分构成；其中二氧化铈、硫化镉和铂的摩尔百分数为：二氧化铈20~80%、硫化镉20~80%、铂0.01~2%，三组分的摩尔百分数之和为100%；所述复合光催化剂采用两步沉淀合成法；其具体步骤如下：（1）一步沉淀法制备Pt@CeO2将固体铈盐溶于去离子水中制得铈源溶液；将碱性物质溶于去离子水中制得碱溶液；将作为铂源的化合物溶于去离子水中制得铂源溶液；在铈源溶液中通入惰性气体，边搅拌边滴加碱溶液，继续搅拌10~60min，加入铂源溶液继续搅拌60~180min，自然冷却至室温，关停惰性气体，沉淀分别用水和乙醇离心洗涤，至离子浓度<10ppm，40~120℃干燥6~24小时，得到Pt@CeO2粉末；（2）二步沉淀法制备CdS‑Pt@CeO2将镉盐配成镉源溶液；将含硫化合物配成硫源溶液；将步骤（1）制得的Pt@CeO2分散于去离子水中，搅拌下加入镉源溶液，搅拌10~60min，加入硫源溶液，搅拌0.5~3 h，自然冷却至室温，离心分离，沉淀用水和乙醇离心洗涤，至离子浓度<10ppm，40~120℃真空干燥6~24小时，研磨，得到CdS‑Pt@CeO2粉末；步骤（1）中所述的固体铈盐是硝酸亚铈、氯化铈中的一种，所述的碱性物质是氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种，所述的作为铂源的化合物是氯铂酸、氯铂酸钾中的一种，所述的铈源溶液的浓度为0.01~2 mol/L，所述的碱溶液的浓度为0.1~2 mol/L，所述的铂源溶液的浓度为2~10 g/mL，所述的惰性气体是氮气、氩气中的一种；步骤（2）中所述的镉盐是醋酸镉、硝酸镉、氯化镉中的一种，所述的含硫化合物是硫化钠、硫代乙酰胺、硫脲中的一种，所述的镉源溶液的浓度为0.01~2 mol/L，所述的硫源溶液的浓度为0.01~2 mol/L。