[发明专利]一种GO-CdS-ZnO-多孔硅复合光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开一种GO‑CdS‑ZnO‑多孔硅复合光催化剂的制备方法，包括：①采用金属纳米颗粒辅助刻蚀法制备多孔硅；②制备氧化石墨烯分散液；③将多孔硅加入ZnO前驱体溶液搅拌、超声分散，并与含PVP为分散剂、乌洛托品为络合剂的硝酸锌溶液反应，获得ZnO‑多孔硅材料；④以硫酸镉为镉源、硫脲为硫源，加入氧化石墨烯分散液和ZnO‑多孔硅，在高压釜中反应，反应完成后冲洗、干燥即可获得GO‑CdS‑ZnO‑多孔硅复合光催化剂。

主权项

1.一种GO‑CdS‑ZnO‑多孔硅复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）多孔硅制备：①硅料的预处理：将硅料进行破碎和研磨至颗粒粒径为1‑500μm，用蒸馏水清洗，然后用1‑40wt%的HF浸泡清洗后的硅粉1‑60min，烘干后备用；②硅粉的刻蚀：采用金属纳米颗粒辅助刻蚀法得到含有纳米级孔道的多孔硅颗粒；③金属纳米颗粒的去除：将②中得到的多孔硅颗粒放置于硝酸溶液中浸泡1‑200min；④多孔硅颗粒的后处理：过滤获得多孔硅颗粒并用大量的去离子水冲洗，直到洗液pH显示为中性，过滤、烘干备用；（2）氧化石墨烯分散液制备：将氧化石墨分散到去离子水中，通过超声剥离形成氧化石墨烯片，离心分离得到均匀分散的氧化石墨烯分散液备用；（3）ZnO‑多孔硅制备：①制备ZnO前驱体溶液：将醋酸锌和氢氧化钠溶于乙醇中，并加入步骤（1）制得的多孔硅，在25‑90℃搅拌1‑300min，然后在10‑80℃超声分散1‑300min后干燥，得到含ZnO晶种的多孔硅；②配制0.001‑3M硝酸锌溶液，将含0.001‑3M PVP、0.001‑3M乌洛托品的溶液加入硝酸锌溶液中，并将含ZnO晶种的多孔硅加入其中，使混合物在高压釜中在90‑200℃反应0.5‑3h；反应完成将产物过滤、洗涤、烘干备用；（4）GO‑CdS‑ZnO‑多孔硅复合光催化剂制备：将浓度为0.01‑2M的硫酸镉溶液与浓度为0.001‑0.2M的硫脲溶液混合均匀，加入步骤（2）制得的氧化石墨烯分散液和步骤（3）制得的ZnO‑多孔硅，加碱溶液调节反应体系的pH值为7.5‑14，置于高压釜中在60‑100℃反应1‑10h；反应完成后将产物冲洗、干燥即可。