[发明专利]一种硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料，其特征在于，包括：

零维的硫化镉纳米粒子、一维的氧化铈纳米棒以及三维的多孔石墨相氮化碳网状结构；

所述多孔石墨相氮化碳的孔道中分散有所述氧化铈纳米棒和所述硫化镉纳米粒子形成的致密结构，所述硫化镉纳米粒子均匀分散于所述氧化铈纳米棒周围形成所述致密结构。

2.根据权利要求1所述的硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料，其特征在于，所述氧化铈纳米棒的直径为10～50nm，长度为100～600nm；

所述硫化镉纳米粒子的直径为10～15nm。

3.一种权利要求1或2所述的硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)获取氧化铈纳米棒和多孔石墨相氮化碳材料；

(b)制备硫化镉/氧化铈复合材料：将氧化铈纳米棒加入无水乙醇中，加入硅烷偶联剂，超声分散后加入镉源，搅拌30～60分钟后加入有机含硫化合物，继续搅拌30～60分钟后转入水热釜中反应，得到黄色沉淀，经洗涤后真空干燥，得到硫化镉/氧化铈复合材料；

(c)制备硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料：将步骤(b)所得的硫化镉/氧化铈复合材料和多孔石墨相氮化碳材料加入无水乙醇中，超声、搅拌后转入水热釜中反应，产物经洗涤、真空干燥得到硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，氧化铈纳米棒的制备方法如下：

将铈源、氯化钾和氯化钠混合物溶于水中，逐滴加入碱性氢氧化物溶液形成白色絮状溶液，持续搅拌30～60分钟后将溶液转入水热釜中反应，冷却后离心、干燥后得到氧化铈纳米棒；

优选地，氯化钾和氯化钠的摩尔比为1∶1，铈源与氯化钾和氯化钠混合物的质量比为1∶2，碱性氢氧化物的浓度为10～12摩尔/升，碱性氢氧化物与氯化钾和氯化钠混合物的摩尔比为1∶1；

优选地，水热釜中反应温度为160～200℃，反应时间为20～28小时。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，镉源和氧化铈纳米棒的质量比为1∶3，有机含硫化合物和镉源的摩尔比为2∶1；

优选地，步骤(b)中，水热釜中反应温度为160～180℃，反应时间为90～100分钟。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，多孔石墨相氮化碳材料的制备方法如下：

将三聚氰胺和三聚氰酸加入水中，搅拌反应30～60分钟后转入水热釜反应，收集产物冷冻干燥后在氮气保护的管式炉中高温热解，得到多孔石墨相氮化碳材料；

优选地，三聚氰胺和三聚氰酸的摩尔比为1∶1；

优选地，水热釜的反应温度为150～200℃，反应时间为5～8小时；

优选地，冷冻干燥的冻干时间为12～24小时；

优选地，管式炉的升温程序为4～5℃/分钟的速率升温至400～410℃，保温2～3小时，2.5～3℃/分钟的速率升温至510～520℃，保温2～3小时。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，多孔石墨相氮化碳材料和硫化镉/氧化铈复合材料的质量比为1∶2～10。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，水热釜的反应温度为90～110℃，反应时间为2～3小时。

9.一种权利要求1或2所述的硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料或权利要求3-8任一项所述的制备方法制备得到的硫化镉/氧化铈/多孔石墨相氮化碳复合光催化材料在去除环境污染物中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述环境污染物包括苯酚、罗丹明B。