[发明专利]一种表面掺杂铝离子的CdS光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备CdS纳米棒；

(2)制备表面掺杂Al³⁺的CdS纳米棒：称取步骤(1)制备得到的CdS纳米棒，加入到反应釜中，随后加入水并充分分散，得CdS悬浊液；在搅拌条件下将配置好的Al(NO₃)₃水溶液逐滴滴加到所述CdS悬浊液中，混合均匀后将反应釜安装在均相反应器上开始反应，反应完成后依次经洗涤、干燥处理，即得所述表面掺杂Al³⁺的CdS纳米棒；

(3)表面沉积Pt：在步骤(2)制备得到的表面掺杂Al³⁺的CdS纳米棒表面沉积Pt，得到表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂；

其中，CdS纳米棒的具体制备方法为：称取质量比为1:1～3的水合氯化镉与硫脲，加入到反应釜中，然后加入乙二胺，磁力搅拌30～90min后将反应釜置于烘箱中，在120～200℃下反应24～72h；反应完成后依次经洗涤、干燥处理，即得所述CdS纳米棒；

其中，步骤(2)中Al(NO₃)₃水溶液的浓度为20mmol/mL，Al³⁺与CdS纳米棒的摩尔比为1:10～100。

2.根据权利要求1所述的一种表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)的具体方法为：称取制备得到的表面掺杂Al³⁺的CdS纳米棒，加入到反应器中，随后加入甲醇水溶液；接着强力搅拌下逐滴加入H₂PtCl₆溶液，保持强力搅拌一段时间后将所述反应器安装在光催化反应器上，然后在强力搅拌、氩气保护条件下300W紫外灯照射光沉积60～120min，反应完成后依次经洗涤、干燥处理，即得表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂。

3.根据权利要求1所述的一种表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂的制备方法，其特征在于，所述乙二胺与硫脲的用量比为1mL：0.077g。

4.根据权利要求1所述的一种表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中反应温度为150～250℃，反应时间为12～36h。

5.根据权利要求2所述的一种表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂的制备方法，其特征在于，所述甲醇水溶液的体积浓度为20％，所述H₂PtCl₆溶液的浓度为0.037mg/mL。

6.根据权利要求5所述的一种表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂的制备方法，其特征在于，所述表面掺杂Al³⁺的CdS纳米棒与甲醇水溶液的用量比为0.2g：200mL，所述H₂PtCl₆溶液与表面掺杂Al³⁺的CdS纳米棒的用量比为270μL：1g。

7.权利要求1-6任一项所述方法制备得到的表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂。

8.权利要求7所述表面沉积Pt且表面掺杂Al³⁺的CdS光催化剂在光催化制氢中的应用。