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一种CdS纳米雪花光催化剂及其制备方法与应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-20 10:14:38

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-10-20 10:14:38

本发明公开了一种CdS纳米雪花光催化剂,所述催化剂形状呈现为由六个叶片状结构组成的六边形雪花状结构,直径为2~8μm;其中每个叶片状结构长度为1~4μm,宽度为0.5~2μm;其主要暴露晶面为002面。是以二水乙酸镉、硫氰酸铵为主要原料,通过简单水热方法制得。本发明的光催化剂以窄带隙半导体CdS,结合高活性暴露面(002),可提高光子吸收、迁移率;在光照作用下,有利于载流子分子,另外产生的载流子,提高了光催化反应活性。实验证实:在太阳光(尤其是紫外光和可见光)下本发明的催化剂对有机污染模型物的降解具有良好的催化性能,市场应用前景广阔。

针对现有技术中光催化剂及其制备方法的不足,本发明要解决的问题是提供一种CdS纳米雪花光催化剂及其制备方法与其作为光催化剂在日光照射(紫外光、可见光)条件下光催化降解处理水中有机污染模型物的应用。

光催化剂是一种自身不参与反应并加速光化学反应的物质。光催化是光化学与催化剂的有机结合。在环境污染以及能源危机的大背景下,光催化制备清洁能源-氢气以及降解有机污染物是近年来发展起来的一种高效绿色环保新技术。但是其作为新功能材料的研发,也面临很多局限性,如催化性能单一,催化剂效率、失活以及二次污染,太阳光利用率低等(李子成,杨涛,陆丽晨,周维君,韩书广.光降解催化剂及其应用研究进展[J].化工新型材料,2018,46(10):57-62.)。基于此,开发和构建异质结构已成为目前获得新型高性能光催化材料的重要手段。

二氧化钛是目前较为成熟的光催化材料,其中纳米二氧化钛P25,二氧化钛纳米球,纳米花,纳米棒等纳米材料具有良好的紫外光催化性能,其光催化性能已有广泛报道。但是即便是成熟的光催化材料仍存在诸多以下缺点:高催化活性面暴露少、回收分离难、仅在紫外光条件下激发,太阳光利用率低等(陈顺生,曹鑫,陈春卉,周毓雯,卢小菊.TiO2基复合光催化剂研究进展[J].功能料,2018,49(07):7039-7049+7056.)。因此非常有必要开发新的性能更优异的光催化剂。然而迄今为止,对于CdS纳米雪花光催化剂及其制备,并利用高活性暴露面(002晶面)CdS纳米雪花作为光催化剂在催化降解污染物中的应用鲜见报道。

此技术是青岛大学李海东研发,青岛大学,位于山东省青岛市。培养高等学历人才,促进科技文化发展。

与现有技术相比,此技术产生的效益:本发明公开了一种CdS纳米雪花光催化剂及其制备方法与应用。其制备方法是利用了窄带隙半导体CdS的高效光吸收性,优良的电子迁移率以及良好的化学稳定性,以其作为光催化剂出发点,利用水热法成功制备了具有高效紫外和可见光催化降解污染物且暴露CdS高活性面(002晶面)的光催化剂。该光催化剂以窄带隙半导体CdS,结合高活性暴露面(002),可提高光子吸收、迁移率;在光照作用下,有利于载流子分子,另外产生的载流子,提高了光催化反应活性。实验证实:在太阳光(尤其是紫外光和可见光)下本发明的催化剂对有机污染模型物的降解具有良好的催化性能,尤其是对罗丹明B降解效果显著。具有广阔的市场应用前景。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。