[发明专利]一种CdS/Znln2

说明书

本发明提供了一种CdS/Znln₂S₄异质结光催化剂的制备方法，该催化剂在可见光催化还原型辅酶Ⅰ(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，NADH)再生中可以得到很好的应用。本发明通过溶剂热法，以二水合醋酸锌、氯化铟与硫代乙酰胺为原料制备了具有花状形貌的Znln₂S₄(ZIS)。然后进一步通过油浴负载CdS纳米颗粒得到了CdS/Znln₂S₄异质结光催化剂(CdS/ZIS)。本发明通过CdS/Znln₂S₄异质结的构建，既可有效抑制CdS的光生空穴氧化NADH，又可提高Znln₂S₄的光催化效率。该制备方法周期短，简单高效，并通过将其应用于光催化NADH再生，发现其表现出优异的催化活性。

技术领域

本发明涉及一种可用于光催化NADH再生的异质结催化剂，属于光催化领域。

背景技术

随着酶促反应在工业生产中得到越来越广泛地应用，辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)作为反应中不可或缺的一环，愈发被人们所重视。考虑到商品化NADH价格极其昂贵(约3000美元/mol)，若作为消耗品投加则反应的成本将疾速增长，需要寻求高效而稳定的途径进行NADH的原位再生。然而，传统的NADH再生方法效率较低，受到自然界中光合作用的启发，光催化NADH再生具有极高的研究价值。

CdS作为一种重要的可见光光催化剂，由于它独特的电学、光学、磁学及其发光性能，在光催化反应中得到广泛的研究。然而，CdS的光生电子和空穴快速复合以及严重的光腐蚀仍然是限制其广泛应用的主要壁垒。而在光催化NADH再生体系中，NADH很容易被光生空穴氧化成无酶活性的形式。因此，光催化NADH再生的性能不仅要求固有半导体具有良好的理化性能(例如合适的带隙宽度和良好的光吸收能力)，而且还需要合理的结构设计来加速传质过程，提高光电性能。此外，抑制光生空穴对NADH的氧化在光催化再生反应体系中也具有重要的研究意义。

发明CN108479810A公开了一种WS₂/ZnIn₂S₄复合可见光催化剂，由于形成了半导体异质结构，能够有效地促进光生电荷的分离并降低光生电子-空穴对的复合，从而能够大大地提高光催化产氢性能。

发明CN110124690公开了一种1DSb₂S₃纳米棒/3DZnIn₂S₄，1DSb₂S₃纳米棒与3DZnIn₂S₄纳米结构复合，充分利用原位生长的特点使两者间形成的紧密接触，实现光生电子的有效传输和分离，提高了复合材料中的电子传输能力，拓宽了单体光催化剂的吸光范围，从而提高了整体光催化活性。

发明CN113231081公开了一种花状CDs-ZnIn₂S₄复合光催化剂，在CDs-ZnIn₂S₄复合光催化体系引入过硫酸盐(PS)，充分利用CDs优异的电子转移特性，以提高反应体系内活性氧化成份的组成与产率，进一步提高CDs-ZIS复合光催化剂的催化性能。

发明CN105289745公开了CdS/MFAC复合光催化剂不仅具有高光催化活性，高回收利用率，而且还能够在多种污染物中智能定向识别及选择性降解甲磺酸达诺沙星。

发明内容