[发明专利]一种将镉富集去除并转化为催化剂的方法及催化剂的应用

权利要求书

1.一种将镉富集去除并转化为催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)先用无机酸或碱将含镉离子浓度为1～3000mg/L的污水初始pH调节为4～6，优选为6；

(2)将颗粒尺寸为20～500nm的硫化锌纳米颗粒投加到步骤(1)中的污水中，硫化锌固体浓度设置为0.2～1.5g/L，在20～35℃的温度件下吸附镉离子一定的时间，吸附过程中需要持续搅拌，搅拌速度为100～600rpm，优选150～400rpm，最优选200～300rpm；

(3)将步骤(2)中吸附镉后的硫化锌颗粒通过过滤或离心的方式与水体分离，即可得到具有异质结构的催化剂，并实现水中镉的去除。

2.根据权利要求1所述的一种将镉富集去除并转化为催化剂的方法，其特征在于：硫化锌吸附镉的时间为6～60h，优选24～52h，最优选36～48h。

3.根据权利要求1所述的一种将镉富集去除并转化为催化剂的方法，其特征在于：具有异质结构的催化剂是在吸附镉的过程中直接原位形成的，合成简单且反应条件温和，无需后续高温、高压及硫化处理。

4.根据权利要求1所述的一种将镉富集去除并转化为催化剂的方法，其特征在于：污水中的镉被富集并固定于硫化锌内形成更为稳定的催化剂，而不会再释放到水体中，从而实现镉的高效富集，通过固液分离后即可实现污水中镉的高效去除。

5.一种由权利要求1～4任一项所述方法得到的催化剂。

6.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于：所述的催化剂为具有异质结构的光催化剂。

7.根据权利要求5～6所述的具有异质结构的光催化剂，其特征在于：催化剂的内部由硫化锌构成，外部由一层Zn_xCd_1-xS固溶体所包裹，其中0＜x＜1。

8.根据权利要求5～7所述的具有异质结构的光催化剂，其特征在于：所述的异质结构光催化剂外层的Zn_xCd_1-xS固溶体的厚度为0.1～15nm，优选0.5～10nm，最优选1～4nm。

9.根据权利要求5～8所述的具有异质结构的光催化剂，其特征在于：所述的异质结构光催化剂的粒径尺寸为20～500nm。

10.根据权利要求1～9所得到的具有异质结构的光催化剂可用于光催化领域，优选的可用于光催化有机污染物降解和光催化产氢。