CN107282072B - 一种硫化镉-二氧化钛纳米复合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硫化镉‑二氧化钛纳米复合物及其制备方法和应用，其制备方法包括将含镉废水和硫化钠溶液按比例分开且同时加入到含有二氧化钛晶种的底液中，调节pH值为4.0‑8.0，反应，分离沉淀即得。当含镉废水和硫化钠溶液的浓度分别为0.0010mol/L和0.0025mol/L，其加入速率相同且分别为0.8‑1.5ml/min，晶种投加量为0.1‑0.8g/L时，反应产物结晶良好，镉去除率大于98％，生成的硫化镉‑二氧化钛纳米复合物的粒径为30nm左右；产物硫化镉‑二氧化钛纳米污泥具有良好的光催化降解性能，且其光催化性能明显优于现有同类催化剂，有效实现了污泥资源化利用，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，涉及含镉废水的回收利用，更具体地，涉及一种硫化镉-二氧化钛纳米复合物及其制备方法和应用。
背景技术
镉是典型的有毒重金属元素，可随人类活动在水体、土壤等环境中积累，并通过食物链进入人体，引发各种疾病，威胁人类健康。
目前含镉废水处理方法，包括：化学沉淀法、吸附法、电沉积法、离子交换法、膜分离法、萃取法、生物法等，其中，吸附法、离子交换法、生物法等方法虽然操作简单，但运行成本高；膜分离法由于膜容易被废水中的有机物和污染物堵塞，大大降低了膜的寿命，从而导致其处理成本增高；化学沉淀法由于具有工艺简单、操作方便和运行成本低等优势，一直是工业上处理含镉废水最常用的方法。在化学沉淀法处理含镉废水中，硫化法由于生成的硫化镉沉淀稳定，难于返溶，不易造成二次污染，应用较多。
然而，现有的包括硫化法在内的化学沉淀法处理含镉废水会产生大量污泥，目前国内污泥的处理处置以焚烧、填埋等为主，不仅投资成本高，对环境也会造成二次污染。近年来，对于剩余污泥资源化利用技术研究较多，主要技术手段有利用剩余污泥制取保温材料、制砖、作为微生物燃料电池的燃料、制取吸附材料、污泥土地堆肥(农田施用，受损土壤的修复与改良)、制取絮凝剂等，但以上均是对污泥的二次加工处理，而不是对其进行直接的资源化利用。
综上所述，开发一种既能实现对含镉废水的处理又能对处理过程产生的污泥直接实现资源化利用的技术是本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种硫化镉-二氧化钛纳米复合物及其制备方法和应用。
根据本发明一方面提供了一种硫化镉-二氧化钛纳米复合物的制备方法，包括，将含镉废水和硫化钠溶液按比例分开且同时加入到含有二氧化钛晶种的底液中，调节pH值为4.0-8.0，常温，反应，分离取沉淀，烘干研磨即得。
在上述技术方案中，所述底液中二氧化钛晶种为锐钛矿晶体结构，且所述底液中二氧化钛晶种含量为0.1-0.8g/L。
在将含镉废水和硫化钠溶液按比例分开且同时加入到含有二氧化钛晶种的底液中发生反应生产硫化镉时，控制二氧化钛晶种的晶体结构和加入量，一方面是为了控制晶核的数目，避免爆发成核，促进晶体的生长，另一方面是为了改进形成复合型污泥。二氧化钛晶种的加入量太少，对晶体生长的促进效果不佳；二氧化钛晶种的加入量太大，一方面，对复合型污泥中硫化镉晶体的生长不利，另一方面，对含镉废水来说是引入了一种新的杂质。实验研究结果表明，当二氧化钛晶种加入量为0.1-0.8g/L时，含镉废水中镉离子的去除率高达98％以上，且所得硫化镉晶体的晶型较好。
在上述技术方案中，所述pH值调节为4.5-7.5，优选为5.0。
在上述镉离子和硫离子的反应过程中，不同pH值条件下含镉废水中镉离子的去除率都在98％以上，然而，当pH值<7时，随着pH值的升高，硫化镉颗粒的粒径呈减小的趋势，当pH值>7时，增大pH，硫化镉颗粒的粒径呈增大的趋势。此外，由于粒径与其表面电位也有关，从反应后溶液中形成的污泥的表面电位图可看出，当pH值为5时，硫化镉颗粒的表面电位值最大，由于硫化镉颗粒表面带负电的双电层电位使沉淀颗粒之间的排斥能较大，大大减轻或消除了硫化镉颗粒发生团聚和不均匀生长现象。硫化镉具有光催化性能，实验研究表明，为了在实际应用中得到粒径较小的硫化镉颗粒，pH值的较佳范围为4.5-7.5，优选为5.0。
在上述技术方案中，所述含镉废水和硫化钠溶液的浓度分别为0.0005-0.0015mol/L和0.0010-0.0050mol/L，所述含镉废水和硫化钠溶液的加入速率均为0.5-5.0ml/min，优选地，所述含镉废水和硫化钠溶液的浓度分别为0.0010mol/L和0.0025mol/L，所述含镉废水和硫化钠溶液的加入速率相同，且均为0.8-1.5ml/min。
在利用上述技术方案处理含镉废水生成硫化镉颗粒中，控制含镉废水和硫化钠溶液的浓度及其加入速率，是为了控制各反应物的过饱和度，促进各反应物在进料瞬间的有效接触和混匀程度，避免爆发成核,从而促进硫化镉颗粒在二氧化钛晶种表面的结晶和均匀长大。
在上述技术方案中，所述含有二氧化钛晶种的底液体积与加入的含镉废水和硫化钠溶液总体积的比为1.8-3.5:1，优选为2.0-3.0:1。
在利用上述技术方案处理含镉废水生成硫化镉颗粒中，加入一定体积的含二氧化钛晶种的底液，能有效避免其爆发成核，促进硫化镉颗粒在二氧化钛晶种表面的结晶和均匀长大，综合考虑，控制含二氧化钛晶种的底液体积与加入的含镉废水和硫化钠溶液总体积的比为1.8-3.5:1，优选为2.0-3.0:1。
根据本发明另一方面提供了一种上述制备方法得到的硫化镉-二氧化钛纳米复合物。
在上述技术方案中，所述纳米复合物包括二氧化钛颗粒和原位附着在二氧化钛颗粒表面的硫化镉纳米颗粒，所述硫化镉纳米颗粒的粒径为5-200nm，且其占所述纳米复合物总质量的20-75％。
在上述技术方案中，所述纳米复合物中所述硫化镉为闪锌矿晶体结构。
此外，本发明还提供了一种上述制备方法或上述纳米复合物作为光催化剂的应用。
在上述技术方案中，将所述纳米复合物应用于在光照下催化降解亚甲基蓝溶液。
本发明具有以下优点：
(1)本发明通过将含镉废水和硫化钠溶液按比例分开且同时加入到含锐钛矿结构二氧化钛的底液中，通过反应生成硫化镉沉淀的方式处理含镉废水，反应迅速，镉的去除率高(>98％)，效果好，且本发明所用原料低廉易得，条件温和，操作成本低，除镉过程可控，沉淀污泥稳定性好；
(2)本发明采用同时进料并进行混合的方法，在混合瞬间反应并在二氧化钛晶种表面生成硫化镉，最终以硫化镉-二氧化钛纳米复合物的形式沉淀，且最佳反应条件为pH值在5.0左右，与工业应用中所需要处理的含镉废水的实际情况吻合，应用前景广阔；
(3)本发明采用同时进料控制结晶的方法，并通过控制反应物加入浓度和加入速率，调节反应的pH值，能形成纳米级硫化镉-二氧化钛复合污泥，且硫化镉-二氧化钛复合污泥具有良好的光催化降解亚甲基蓝的性能，有效实现了污泥资源化利用。
附图说明
图1为本发明实施例1-3和对比例1-2制备的硫化镉-二氧化钛纳米复合物的XRD对比图；
图2为本发明实施例2和4-6及对比例3-5制备的硫化镉-二氧化钛纳米复合物的XRD对比图；
图3为本发明实施例在不同pH值条件下生成硫化镉-二氧化钛纳米复合物的Zeta电位分布图；
图4为本发明实施例5在pH值为5.0时反应生成的硫化镉-二氧化钛纳米复合物的透射电镜图；
图5为本发明实施例实施例5和7及对比例6制备的硫化镉-二氧化钛纳米复合物的XRD对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，并不用来限制本发明的保护范围。
在本发明实施例中，硝酸镉(Cd(NO3)2)、硫化钠(Na2S)、硝酸(HNO3)和氢氧化钠(NaOH)等均为市售产品。
分别配制摩尔浓度为0.001mol/L和0.003mol/L的Cd(NO3)2溶液、摩尔浓度为0.0012mol/L和0.0025mol/L的Na2S溶液、0.03mol/L的稀硝酸和0.03mol/L的氢氧化钠溶液备用。
实施例1
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.1g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为6，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
实施例2
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为6，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
实施例3
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.4g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为6，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
实施例4
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为4.5，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
实施例5
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为5，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
实施例6
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸和氢氧化钠溶液控制其pH值为7，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
实施例7
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.0015mol/L的硝酸镉溶液和0.004mol/L的硫化钠溶液均以2.5mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为5，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
对比例1
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(金红石结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为6，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
对比例2
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL蒸馏水加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为6，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
对比例3
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为2，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
对比例4
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为4，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
对比例5
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的氢氧化钠溶液控制其pH值为8，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
对比例6
本实施例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.0003mol/L的硝酸镉溶液和0.0012mol/L的硫化钠溶液均以6.5mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为5，进料时间为50min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
对比例7
本对比例提供了一种制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的方法，具体过程如下：将500mL四颈烧瓶固定设置在恒温磁力搅拌装置上，控制其温度和搅拌速率分别为25℃和600rpm，将300mL浓度为0.15g/L的TiO2(锐钛矿结构)悬浊液加入到四颈烧瓶内；通过蠕动泵将浓度为0.001mol/L的硝酸镉溶液和0.0025mol/L的硫化钠溶液均以1mL/min的速度分开且同时加入到四颈烧瓶内，通过加入0.03mol/L的稀硝酸控制其pH值为5，进料时间为90min，反应完成后用真空泵抽滤分离固液，于60℃真空烘干、研磨，检测滤液中镉离子的浓度，从而计算镉离子的反应去除率；测试反应所得纳米复合物的粒径。
如下表1所示为实施例1-7和对比例1-7制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物中的Cd2+的反应去除率和硫化镉-二氧化钛纳米复合物的平均粒径。
表1各实施例和对比例的Cd2+的反应去除率和产物平均粒径对照表
图1为实施例1-3和对比例1-2制备的硫化镉-二氧化钛纳米复合物的XRD对比图，将XRD图与标准图谱对比(PDF#41-1049和PDF#1-1272)，同时结合对应Cd2+的反应去除率和平均粒径的结果发现，将含镉废水和硫化钠溶液同时加入含有二氧化钛(锐钛矿结构)的底液中，含镉废水和硫化钠溶液反应，生成硫化镉-二氧化钛纳米复合物，对比实施例1和对比例1、2可以看出，锐钛矿结构的二氧化钛能起到催化生成硫化镉，促进硫化镉的结晶，而金红石结构二氧化钛则无法起到催化反应的作用；同时，当底液中锐钛矿结构的二氧化钛晶种的含量大于0.15g/L时，随着其含量增大，Cd2+的反应去除率、硫化镉-二氧化钛纳米复合物的平均粒径和结晶程度也无明显变化。
图2为实施例2和4-6及对比例3-5制备的硫化镉-二氧化钛纳米复合物的XRD对比图，图3为不同pH值条件下生成硫化镉-二氧化钛纳米复合物的Zeta电位分布图，图4为pH值为5.0时反应生成的硫化镉-二氧化钛纳米复合物的透射电镜图，结合图2、图3、图4和表1中对应Cd2+的反应去除率和平均粒径的结果发现，pH值对硫化镉的结晶影响不大，且镉离子的去除率都在98％以上，而当pH值<5，随着pH值的升高，颗粒粒径变小，当pH值>5，增大pH值，颗粒的粒径又逐渐增大，且平均粒径都在30nm左右；此外，由于粒径与其表面电位也有关，从反应后溶液中形成的污泥的表面电位图可看出，当pH值为5时，硫化镉颗粒的表面电位值最大，由于硫化镉颗粒表面带负电的双电层电位使沉淀颗粒之间的排斥能较大，大大减轻或消除了硫化镉颗粒发生团聚和不均匀生长现象。硫化镉-二氧化钛纳米复合物具有光催化性能，为了在实际应用中得到粒径较小的硫化镉颗粒，pH值的最佳范围为4.5-7.5。
图5为实施例5和7及对比例6制备的硫化镉-二氧化钛纳米复合物的XRD对比图，同时结合表1中对应Cd2+的反应去除率和平均粒径的结果发现，当含镉废水和硫化钠溶液浓度过高，加入速度过快，对镉离子的去除率影响不大，但会导致硫化镉的结晶不佳，且相应的粒径偏大；当含镉废水和硫化钠溶液浓度过低，加入速度稍快，对镉离子的去除率影响不大，且相应的颗粒粒径偏小，但产物的结晶程度很差；综合产物的结晶程度、Cd2+的反应去除率和产物的粒径，含镉废水和硫化钠溶液的浓度分别为0.0005-0.0015mol/L和0.0010-0.0050mol/L，且加入速率均为0.5-5.0ml/min为含镉废水制备硫化镉-二氧化钛纳米复合物的最佳浓度和加入速率。
实验例光催化降解实验
分别称取催化剂粉末0.1g，将其分散到100mL 10mg/L的亚甲基蓝溶液中，分别用300W氙灯源照射，搅拌，并分别在反应5min、10min、20min、30min、40min和60min时取样，测试其亚甲基蓝的浓度，并计算亚甲基蓝的降解率。
分别采用实施例5制备的硫化镉-二氧化钛纳米复合物、对比例2制备的硫化镉纳米颗粒、市售的平均粒径为35nm的CdS、市售的TiO2(锐钛矿结构)和市售平均粒径为35nm的CdS和TiO2(锐钛矿结构)按1:1比例混合后的混合物为催化剂，催化降解100mL 10mg/L的亚甲基蓝溶液，在不同反应时间的催化降解率如下表2所示。
表2不同催化剂催化降解亚甲基蓝溶液在不同反应时间的催化降解率
从表2的结果可以看出，实施例5制备的硫化镉-二氧化钛纳米复合物在反应5min后，其催化降解亚甲基蓝溶液的催化降解率为87％，当反应20min左右，基本完成亚甲基蓝溶液的催化降解反应，远高于对比例2制备的硫化镉纳米颗粒和市售光催化降解的同类催化剂产品。
最后，以上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种硫化镉-二氧化钛纳米复合物的制备方法，其特征在于，包括，将含镉废水和硫化钠溶液按比例分开且同时加入到含有二氧化钛晶种的底液中，调节pH值为4.0-8.0，常温，反应，分离取沉淀，烘干研磨即得；
所述底液中二氧化钛晶种为锐钛矿晶体结构，且所述底液中二氧化钛晶种含量为0.1-0.8g/L，所述含镉废水和硫化钠溶液的浓度分别为0.0005-0.0015mol/L和0.0010-0.0050mol/L，所述含镉废水和硫化钠溶液的加入速率均为0.5-5.0ml/min。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述pH值调节为4.5-7.5。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述pH值调节为5.0。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含镉废水和硫化钠溶液的浓度分别为0.0010mol/L和0.0025mol/L，所述含镉废水和硫化钠溶液的加入速率相同，且均为0.8-1.5ml/min。
5.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述含有二氧化钛晶种的底液体积与加入的含镉废水和硫化钠溶液总体积的比为1.8-3.5:1。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含有二氧化钛晶种的底液体积与加入的含镉废水和硫化钠溶液总体积的比为2.0-3.0:1。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法得到的硫化镉-二氧化钛纳米复合物。
8.根据权利要求7所述的硫化镉-二氧化钛纳米复合物，其特征在于，包括二氧化钛颗粒和原位附着在所述二氧化钛颗粒表面的硫化镉纳米颗粒，所述硫化镉纳米颗粒的粒径为5-200nm，且其占所述硫化镉-二氧化钛纳米复合物总质量的20-75％。
9.根据权利要求7所述的硫化镉-二氧化钛纳米复合物，其特征在于，所述硫化镉为闪锌矿晶体结构。
10.权利要求7-9任一项所述的硫化镉-二氧化钛纳米复合物作为光催化剂的应用。
11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，将所述硫化镉-二氧化钛纳米复合物应用于在光照下催化降解亚甲基蓝溶液。
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