[发明专利]一种水热法合成的具有Z型异质结CdS/g-C3

权利要求书

1.本发明专利涉及了一种水热法合成的具有Z型异质结CdS/g-C₃N₄复合光催化剂材料的制备方法，其中CdS/g-C₃N₄缩写为CNCS；具体合成工序分为2步：第一步是g-C₃N₄纳米片的制备，第二步是CdS/g-C₃N₄复合光催化剂的制备；

其中，g-C₃N₄纳米片的制备具体步骤如下：第一、称量分析纯的三聚氰胺7.0～13.0g放入氧化铝坩埚中，并放在马弗炉里；

第二、将马弗炉从室温以3℃/min的速率升温到550℃并保温3～5h，然后随炉自然冷却至室温；

第三、将冷却后均匀尺寸块体的1.0～6.0g样品放入玛瑙研钵中研磨7～12min得到淡黄色粉末，将研磨后得到的1.0～6.0g粉末加入到无水乙醇中超声30min，功率为150W，再放到60℃烘箱中干燥12h得到g-C₃N₄粉末；

第四、将上述研磨好的1.0～6.0g g-C₃N₄粉末放入氧化铝坩埚中，并放入马弗炉中进行二次煅烧；

第五、将马弗炉以5℃/min升温到500℃，保温2h，最终获得1.0～6.0g剥离的g-C₃N₄纳米片。

2.本发明专利提供一种水热法合成的具有Z型异质结CdS/g-C₃N₄复合光催化剂材料的制备方法，其中CdS/g-C₃N₄缩写为CNCS，其特征在于，CdS/g-C₃N₄复合光催化剂的具体制备步骤如下：第一、在60～100mL去离子水中，加入分析纯的四水合硝酸镉1.20893～2.56776g，分析纯的硫脲0.36470～0.60896g及分析纯的聚乙烯吡咯烷酮0.70000～1.10000g，以400r/min的速率一起搅拌直至溶解，得到溶液A；

第二、将0.01～0.20g权利要求1所制得的g-C₃N₄纳米片加入到上述搅拌均匀的溶液A中，再进行6h的搅拌得到溶液B，搅拌速率为400r/min；

第三、将第二步骤得到的充分混合的60～100mL溶液B以40mL/min速率转移到100mL聚四氟乙烯衬里的高压釜后，高压釜直接放到160℃烘箱中加热12h，反应结束后将反应釜拿出自然冷却到室温；

第四、将上述冷却后的样品使用去离子水和乙醇体积比为1∶1的混合溶液在离心机中以9000r/min的速度洗涤3次，每次5min，然后放入60℃干燥箱干燥12h，得到0.3～1.5gCdS/g-C₃N₄复合材料。

3.由权利要求1所述的一种水热法合成的具有Z型异质结CdS/g-C₃N₄复合光催化剂材料的制备方法，其中CdS/g-C₃N₄缩写为CNCS，其特征在于：通过对形貌的调控，成功的制备了Z型CdS和g-C₃N₄异质结，从而促进了光生载流子的分离并增强了氧化还原能力。

4.由权利要求1所述的一种水热法合成的具有Z型异质结CdS/g-C₃N₄复合光催化剂材料的制备方法，其中CdS/g-C₃N₄缩写为CNCS，其特征在于：所制备的复合光催化剂在TEM下具有海胆状的结构，这种结构会有更大的BET比表面积，使得活性位点增多，增加催化效率。