[发明专利]一种高效稳定的具有紫外可见光广谱光响应的光催化剂

摘要

本发明公开了一种制备氧化锌/硫化镉/硫化亚铜的方法与流程，属于材料制备技术领域。实验依次通过水热法、原位沉淀法和表面修饰合成了氧化锌/硫化镉/硫化亚铜三元异质结光催化剂粉体，首先利用水热法合成氧化锌样品；接着采用原位沉淀法沉淀出氧化锌/硫化镉异质结半导体；最后对氧化锌/硫化镉进行硫化亚铜表面修饰，真空退火处理获得所需样品氧化锌/硫化镉/硫化亚铜三元异质结光催化剂粉体，并对样品进行表征与测试。本发明的特点是：方法简单，成本低，产率高，化学稳定性好，寿命长，易于推广。

主权项

1.一种高效的氧化锌/硫化镉/硫化亚铜三元异质结光催化剂，其特征在于其具有紫外可见光响应、化学稳定性和高光催化活性，在控制三种半导体材料摩尔比之后，并且通过以下工艺过程实现：所用锌源为二水合乙酸锌，碱源为六次甲基四胺，镉源为8/3水合硫酸镉，硫源为硫代乙酰胺，铜源为一水合乙酸铜；首先水热法合成氧化锌，按摩尔比为1:1将称量好的二水合乙酸锌和六次甲基四胺分别溶解在40毫升乙醇水溶液（乙醇与水的体积比为1:1）中，磁力搅拌20分钟至溶液变成透明状，溶液浓度均为0.250摩尔/升，然后将两种溶液倒入水热釜中充分搅拌混合后密封在钢套中，放置于98℃恒温烘箱中恒温12小时，待自然冷却到室温后，将样品取出并用去离子水和乙醇多次洗涤，然后置于60℃的真空干燥箱中干燥获得氧化锌样品；接着原位沉淀法合成氧化锌/硫化镉异质结半导体粉末：将称量好的8/3水合硫酸镉和硫代乙酰胺（摩尔比为1:1）分别溶于30毫升去离子水中充分搅拌溶解，溶液浓度均为0.125摩尔/升，将1.6463克氧化锌倒入硫酸镉溶液后，在快速搅拌下倒入配好的硫代乙酰胺溶液，然后低速搅拌过程中滴加入数滴0.001摩尔/升氢氧化钠溶液，使硫化镉沉淀在氧化锌表面合成浅黄色的氧化锌/硫化镉异质结半导体；最后进行表面修饰：在1000瓦汞灯照射下，加入0.0499克的一水合乙酸铜，同时以适当的转速搅拌，此时，样品由浅黄色逐渐变为黑褐色，照射2小时后，抽滤除去废液，并加入去离子水进行多次抽滤洗涤，洗涤后的样品置于120℃真空干燥箱中退火处理5小时后获得氧化锌/硫化镉/硫化亚铜三元异质结粉末样品，使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS) 、扫描电子显微镜(SEM)以及紫外‑可见光吸收谱(Uv‑vis)对样品的结构、形貌、成分和光学性能进行表征以及进行光催化活性比较的测试。