[发明专利]一种半导体复合纳米材料光催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明提供一种半导体复合纳米材料光催化剂的制备方法及其应用。本发明采用溶胶‑凝胶法合成介孔二氧化钛复合光催化材料，以钛酸四正丁酯TBOT、Cd(NO₃)₂·4H₂O、Na₂S·9H₂O为主要原料采用蒸发诱导自组装(EISA)的方法一步制备出硫化镉/二氧化钛介孔复合光催化材料。并利用模拟太阳光对所制备出的材料进行性能测试，通过降解甲基橙、玫瑰红、双酚A、孔雀石绿等有机染料和污染物来证明该材料超常的光催化性能。循环五次降解甲基橙后，还能在可见光下展示出一定的光催化活性。该复合材料属于无机光催化材料，该复合材料性能稳定，光催化活性较高，并且抗化学和光腐蚀，在光解水、杀菌、制备太阳能敏化电池和环境保护等方面有重要意义。

主权项

一种半导体复合纳米材料光催化剂的制备方法，其特征在于该复合光催化材料的制备包含以下步骤：(1)称取0.5‑2.0g的三嵌段共聚物普朗尼克P123，将其溶解在15ml无水乙醇中，室温下搅拌0.5‑1h，然后超声处理5‑20min；(2)同时，在另一烧杯中将2‑4ml的浓盐酸逐滴加到4.0g的钛酸四正丁酯TBOT溶液中，并加入一定量的Cd(NO₃)₂·4H₂O，随后对应加入等摩尔的Na₂S·9H₂O；(3)P123/EtOH混合溶液搅拌0.5‑1h后与上述溶液混合，室温下大力搅拌至少6h，将合成的溶胶溶液倒入一个敞开的培养皿中，保持周围湿度为50％——60％，于室温下静置四周；(4)待其变为湿粉末后，在170‑220℃下煅烧4h来稳定结构；(5)之后研磨，使粉末在乙二胺水溶液中回流48h，温度保持在100‑130℃，PH调节在11——12，回流完毕，离心并用去离子水洗涤，将产物在50‑70℃干燥12h；(6)随后，将所得粉末先研磨，然后在320‑360℃下N₂中煅烧2‑4h使介孔结构稳定；(7)最后在480‑520℃下空气中煅烧2h来去除有机模板并改善结晶度。