[发明专利]一种CdS/ZnCr LDH复合光催化剂的制备方法及其产品与应用

说明书

本发明公开了一种CdS/ZnCr LDH复合光催化剂的制备方法及其产品与应用，包括将硫源和镉盐溶解在乙二胺溶液中，搅拌，进行溶剂热反应；抽滤、洗涤和干燥后研磨，得CdS纳米线；将CdS纳米线超声分散在水中，加入锌盐、铬盐，搅拌；调节pH，搅拌，进行水热反应抽滤，收集沉淀物，洗涤，干燥得到复合光催化剂，本发明以ZnCr LDH修饰CdS纳米线，构建异质结，ZnCr LDH的负载有效的抑制了CdS中光生电子空穴对的复合，提升了材料的光催化性能，CdS/ZnCr LDH复合光催化剂在可见光下还原六价铬以测试其光催化性能，发现在30分钟内六价铬的去除率可达100％。

技术领域

本发明属于光催化剂领域，特别涉及一种CdS/ZnCr LDH复合光催化剂的制备方法及其产品与应用。

背景技术

随着城市化和工业化的快速发展，水中各种各样的重金属离子污染日益严重，已经变成了全球的环境污染问题。在许多的的重金属离子污染中，六价铬 (Cr(VI))由于其高稳定性、高毒性和致癌性等特点已经威胁到人类的健康生活。因此，研究人员寻找了很多方法来去除水中的Cr(VI)，如吸附法、化学沉淀法和离子交换法等。然而，这些传统的方法都存在一些缺点，如处理不彻底，成本高，有的还会产生二次污染。相比于这些传统的方法，光催化还原作为一种绿色、高效和有前景的技术引起了们的关注。

CdS作为一种新型半导体光催化材料因其具有适中的带隙(2.4eV)，有效吸收可见光的能力及可控的形貌等一系列优点在可见光光催化领域受到极大关注。然而，其低的可见光利用率，高的光生电子空穴复合率，以及高的光腐蚀性能严重阻碍了其在光催化方面的应用。通过改进制备方法、掺杂、贵金属负载等技术，可以有效提高CdS半导体材料的可见光吸收性能或抑制光生电子和空穴的复合，从而进一步提高其光催化性能。这些方法在一定程度上都能提高催化剂的光催化性能，但对催化剂的反应活性以及催化剂成本仍然不能满足实际需要。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有光催化剂中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是，克服现有光催化剂产品的不足，提供一种 CdS/ZnCr LDH复合光催化剂的制备方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种CdS/ZnCr LDH复合光催化剂的制备方法，包括，

将硫源和镉盐溶解在乙二胺溶液中，搅拌，进行溶剂热反应；

抽滤、洗涤和干燥后研磨，得CdS纳米线；

将CdS纳米线超声分散在水中，加入锌盐、铬盐，搅拌；

调节pH，搅拌，进行水热反应；

抽滤，收集沉淀物，洗涤，干燥得到CdS/ZnCr LDH复合光催化剂。

作为本发明所述的CdS/ZnCr LDH复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述镉盐包括乙酸镉、硫酸镉、硝酸镉和溴化镉中的一种或几种；所述硫源包括硫脲、硫代乙酰胺、半胱氨酸和硫化钠中的一种或几种；所述锌盐包括硝酸锌、硫酸锌、氯化锌和醋酸锌中的一种或几种；所述所述铬盐包括硝酸铬、硫酸铬、氯化铬和醋酸铬中的一种或几种；所述调节pH，其调节剂为NaOH和 Na₂CO₃的混合碱。

作为本发明所述的CdS/ZnCr LDH复合光催化剂的制备方法，其特征在于：所述镉盐和硫脲的摩尔比为1:2～1:5。