[发明专利]一种CoP/CdS复合光催化剂及其制备和应用

摘要

本发明涉及一种非贵金属助催化剂CoP的制备，特别是CoP/CdS复合光催化剂在光催化分解水产氢中的性能研究。所述的CoP/CdS复合光催化剂，即将助催化剂CoP按一定比例担载在CdS上形成的。制备的具体步骤为：(1)合成CoP前驱体，(2)对步骤(1)中合成的CoP前驱体进行磷化，(3)将CoP与CdS通过共沉淀法进行复合。本发明的CoP/CdS复合光催化剂具有较高的光催化分解水制氢活性。其中，最佳担载量时，复合光催化剂CoP/CdS的光催化活性是单纯CdS的7倍多。

主权项

1.一种CoP/CdS复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的CoP/CdS复合光催化剂，即将非贵金属助催化剂CoP担载在CdS上而形成的，CoP与CdS的重量比为0.5:100‑1:5，具体包括如下步骤：（1）合成CoP前驱体：称取1.5‑2.5g Co(NO3)2∙6H2O、1.0‑2.0g 尿素、1.0‑1.5g NaCl，量取0.1‑0.5mL表面活性剂PEG，加入60‑80mL去离子水，然后50‑100 ℃水浴边搅拌边加热0.3‑1h，随后转移至高压反应釜中，100‑200℃反应3‑10 h，自然冷却至室温，用去离子水和乙醇洗涤，最后放入烘箱中60‑100 ℃烘干，取出研磨即得；（2）将步骤（1）所得前驱体进行磷化：按Co:P为1:3‑1:10的摩尔比计，称取上述前驱体和次磷酸钠，分别放在两个瓷舟里，其按照氮气气体流向，先放 次磷酸钠，然后放Co的前驱体，在管式炉中，氮气氛围下200‑500 ℃磷化1‑4 h，然后在氮气保护下冷却至室温，用钝化气进行钝化处理，即得CoP；（3）将步骤（2）所得CoP担载在CdS上：将所需量的CoP通过超声分散在浓度为0.1‑0.2 mol/L的Cd(NO3)2∙4H2O溶液中，然后边搅拌边缓慢加入浓度为0.1‑0.2 mol/L的Na2S溶液，待Na2S滴加完后继续搅拌1‑5 h，然后静置6‑15 h，将上清液倒掉，随后用去离子水和乙醇洗涤沉淀，最后放入真空干燥箱中60‑150 ℃干燥5‑12 h，最终得到复合光催化剂CoP/CdS。