[发明专利]一种高值化利用含镉硫代硫酸盐体系构筑光催化剂的方法

说明书

本发明涉及一种高值化利用含镉硫代硫酸盐体系构筑光催化剂的方法，本发明针对湿法冶金处理得到含镉硫代硫酸盐络合物体系，结合光化学反应具有无污染、快速、便捷等优点，分析含镉硫代硫酸盐络合物的性质与银硫代硫酸盐络合物、汞硫代硫酸盐络合物在吸收紫外光吸收、光分解速率、光分解产物组成方面上存在差异，提出紫外光辐射含镉硫代硫酸盐体系构筑硫化镉(CdS)光催化剂，可应用于可见光催化降解领域，通过提高产物附加值来最终实现高值化利用，助推硫代硫酸盐体系综合回收利用领域的发展。

技术领域

本发明涉及光催化剂技术领域，具体为一种高值化利用含镉硫代硫酸盐体系构筑光催化剂的方法。

背景技术

镉是一种有毒物质，是国家“三废”排放标准中严格控制的有害物质之一，湿法冶金处理工艺在从多种不同介质提取和回收镉的过程中起了重要的作用。硫代硫酸盐是一种绿色的浸出体系，可用于含镉组分的浸出，生成的含镉硫代硫酸盐络合物体系用于后续净化回收。目前常用的回收方法是萃取、吸附、沉淀、电解沉积等，会存在选择性差、适用范围窄、技术步骤多、产物单一等问题。

环境友好型功能材料的制备是二十一世纪材料及能源领域研究的首要方向，硫化镉(CdS)作为典型的半导体材料，光催化性能好，在降解染料、制备新能源方面发挥着重要作用。专利授权号为CN201711123378.0的一种硫化锌-硫化镉双层多孔纳米管复合材料及其制备方法和应用、CN202110134544.7看一种改性的N-GQDs@CdS纳米催化剂及其制备与应用、CN202110229160.3的一种硫化镉基复合光催化材料及制备方法与用途，提供了硫化镉及其改性纳米材料制备方法，但上述申请专利都是采用水热法进行合成。

专利授权号为CN202010992234.4的一种Ag2S/Ag光催化剂的制备方法、CN202010992174.6的一种含汞硫代硫酸盐浸出液无害化处理方法、CN201410246647.2的一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，提供了紫外光分解金属硫代硫酸盐配合物相关技术内容，但上述专利的研究对象均不是含镉硫代硫酸盐络合物，含镉硫代硫酸盐络合物的性质与银硫代硫酸盐络合物、汞硫代硫酸盐络合物不同，其在吸收紫外光吸收、光分解速率、光分解产物组成方面上存在差异。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种高值化利用含镉硫代硫酸盐体系构筑光催化剂的方法，包括以下步骤：

步骤一、配制模拟液：利用电子天平分别称量硫化镉0.026-0.077g和硫代硫酸钠6.2043g，再分别向其中加入去离子水，搅拌至充分溶解，然后将硫代硫酸钠溶液缓慢注入硫化镉溶液内，最后将溶液注入250mL容量瓶内，定容、混匀，将配置好的溶液移至石英烧杯中，即得到镉浓度范围为80-240mg/L的镉硫代硫酸盐络合物；

步骤二、紫外光辐射分解：利用步骤一得到的镉硫代硫酸盐络合物进行实验，为了对比消除自然光带来的影响，设置两个实验组，一组为对照组在自然光下进行，另一组为实验组放于安装有低压汞灯的暗箱内辐射2小时，得到光分解产物，在辐射过程中每隔15分钟取样一次；

步骤三、在磁力搅拌器上的水冷夹套烧杯中加入模拟有机染料液100mL，然后开启磁力搅拌器，加入步骤二得到光分解产物。在黑暗环境下进行暗吸附1小时，每15分钟取样一次，然后开启氙灯可见光催化系统，进行模拟太阳光下的光催化2小时，每15分钟取样一次，将样品稀释到浓度为0-10mg/L的工作曲线范围，采用紫外可见分光光度计测量催化前后溶液的浓度，计算得到产物在黑暗条件下的吸附率以及在可见光催化条件下对亚甲基蓝溶液的降解率，从而最终评价催化效果。

作为本发明的一种优选方案，步骤二中所述低压汞灯为可辐射出短波段紫外光、UV-C段、254nm的低压汞灯。