一种Ni/CdS催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115845878A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211737718.X(22)申请日2022.12.31(71)申请人吉林化工学院地址132022吉林省吉林市龙潭区承德街45号吉林化工学院(72)发明人陈哲刘飞陈峰张宏庆石洪飞(51)Int.Cl.B01J27/043(2006.01)B01J35/02(2006.01)C01B3/04(2006.01)C02F1/30(2023.01)C02F101/34(2006.01)C02F101/36(2006.01)C02F101/38(2006.01)C02F101/30(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种Ni/CdS催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种Ni/CdS催化剂及其制备方法和应用。本发明将氯化镉、二乙基二硫代氨基甲酸钠和水混合进行取代反应，得到硫化镉前驱体；将所述硫化镉前驱体和乙二胺混合后进行析出反应，得到硫化镉；将所述硫化镉、氯化镍和氨水混合后依次进行速冻、冷冻干燥和煅烧，得到Ni/CdS催化剂。本发明制备的Ni/CdS催化剂结构稳定，分散性强，吸附能力优异，有利于电子的快速传输。本发明制备的Ni/CdS催化剂在可见光的照射下，具有极其优异的光催化分解水产氢的性能，产氢性能高达13264.2μmolg‑1h‑1，还能够有效地降解活性红2、盐酸四环素、土霉素或诺氟沙星等抗生素。CN115845878ACN115845878A权利要求书1/1页1.一种Ni/CdS催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氯化镉、二乙基二硫代氨基甲酸钠和水混合进行取代反应，得到硫化镉前驱体；(2)将所述硫化镉前驱体和乙二胺混合后进行析出反应，得到硫化镉；(3)将所述硫化镉、氯化镍和氨水混合后依次进行速冻、冷冻干燥和煅烧，得到Ni/CdS催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化镉和二乙基二硫代氨基甲酸钠的质量比为500～800:1200～1500；所述氯化镉和氯化镍的质量比为500～800:80～120。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘烧的温度为160～220℃，保温时间为18～24h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧在氢氩混合气中进行，煅烧温度为400～500℃，保温时间为2～4h，升温至所述煅烧温度的速率为5～10℃/min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的温度为‑50℃，真空度为50～200Pa，保温时间为12～24h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述取代反应的温度为室温，反应时间为1～5h。7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述氯化镉为氯化镉半(五水合物)；所述氯化镍为六水合氯化镍。8.权利要求1～7任一项所述制备方法得到的Ni/CdS催化剂，所述Ni/CdS催化剂中单质Ni和CdS纳米线的质量比为25～75:50～150。9.根据权利要求8所述的Ni/CdS催化剂，其特征在于，所述CdS纳米线的长度为1～1.5μm，所述单质Ni的粒径为2～5nm。10.权利要求8～9任一项所述的Ni/CdS催化剂在分解水产氢或降解抗生素中的应用。2CN115845878A说明书1/7页一种Ni/CdS催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种Ni/CdS催化剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]目前，抗生素广泛应用于农业和水产养殖中，由于其毒性和抗降解性，抗生素引起的环境污染日益严重，受到了公众的广泛关注。[0003]Fujishim和Honda两位科学家通过紫外光照TiO2电极，实现了光解水制备氢气，光催化技术应运而生。典型的天然光催化剂就是植物体内的叶绿素，在植物的光合作用中，促进空气中的二氧化碳和水合成氧气和碳水化合物。[0004]TiO2因其氧化能力强，化学性质稳定以及无毒害，已经成为了世界上最当红的纳米光催化材料。但是，其固定的带隙只能吸收紫外光，并且高电子空穴存在复合，使得TiO2的量子效率低，对抗生素的降解效果差，分解水产氢效率低，极大地限制了其在实际生产中的应用。因此，开发一种高效率的光催化剂迫在眉睫。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种Ni/CdS催化剂及其制备方法和应用，本发明提供的Ni/CdS催化剂量子效率高。[0006]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0007]本发明提供了一种Ni/CdS催化剂的制备方法，包括以下步骤：[0008](1)将氯化镉、二乙基二硫代氨基甲酸钠和水混合进行取代反应，得到硫化镉前驱体；[00