CN110420647A - 一种钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半导体光催化纳米材料技术领域，具体涉及一种钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法和应用。将硝酸镉和硫脲加入乙二胺中得到混合溶液，搅拌后转至水热反应釜中，水热反应得到硫化镉；在去离子水中加入乙酸铅和钨酸钠，搅拌后将得到的悬浮液转移到反应釜内，水热反应得到钨酸铅；将钨酸铅和硫化镉分别在乙醇中超声后，将钨酸铅悬浮液滴加入硫化镉悬浮液，超声后加入丙酮，搅拌，烘干即得钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂。制得的复合光催化剂，大大提高了催化剂的活性和效率，在可见光区的吸附能力更强，电荷分离效率更高。且该材料制备方法简单、成本较低、制作工艺简单，具有潜在应用价值。
Description
技术领域
本发明属于半导体光催化纳米材料技术领域，具体涉及一种钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法和应用。
背景技术
光催化是一种环保型的技术，在环境净化和将太阳能转换为化学能方面有着重要的应用前景。在适当的光照下，废水中的大多数永久性有机污染物可以通过适当的光催化迅速降解。这种方法的主要优点是相对简单，可以避免二次污染。
近年来，CdS具有制备方法简单、对可见光响应、能带结构满足光解水要求等优势，被认为是很有前景的可见光催化剂。但是，单一CdS光催化性能往往并不高，主要的原因在于：CdS禁带宽度约2.4eV，为直接带隙半导体，价带和导带间不存在中间能级，光激发产生电子和空穴，由于两者间有较强静电作用，极短时间即可能复合。
金属钨酸盐的光催化活性已引起人们对水性环境中有机污染物降解的关注。作为钨酸盐家族的一员，钨酸铅(PbWO4)晶体由于具有高密度、短辐照长度、高的辐照硬度和快发光等特点而成为目前最具发展潜力的闪烁晶体之一。但是，现有的金属钨酸盐的光催化剂存在光诱导产生的电子和空穴容易复合的缺点，具有一定的光腐蚀，降低了其光催化性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于背景技术中的问题，本发明提供一种钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法和应用。本发明方法通过构造PbWO4与CdS异质结构，能够较容易地分离光诱导的电子和空穴，进而减少CdS的光腐蚀，提高光催化性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)硫化镉的制备：将硝酸镉和硫脲同时浸没于乙二胺液体中，得到混合溶液，超声或磁力搅拌0.5～1h，使硝酸镉和硫脲均匀分散在溶液中，再将混合溶液转至水热反应釜中，150～170℃反应24～36h，冷却，抽滤，洗涤，烘干，得到硫化镉；
(2)钨酸铅的制备：在去离子水中加入乙酸铅和钨酸钠，磁力搅拌2～3小时，将得到的悬浮液转移到100ml反应釜内，170～190℃水热反应24～36h，冷却，抽滤，洗涤，烘干，到的钨酸铅；
本发明采用水热反应制备钨酸铅，可得到尺寸较大的钨酸铅单晶，获得均匀的表面形貌。
(3)钨酸铅/硫化镉复合光催化剂的制备：将钨酸铅和硫化镉分别在乙醇中超声1～3小时，使其均匀分散在溶液中，将钨酸铅悬浮液用胶头滴管缓慢滴加入硫化镉悬浮液，超声1～2小时，得到钨酸铅和硫化镉混合液，之后用胶头滴管加入钨酸铅和硫化镉混合液体积30～50％的丙酮液体，丙酮促使钨酸铅和硫化镉相互结合在一起，搅拌24～36小时，烘干即得钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂。
本发明方法采用三步法可以将多面体状的钨酸铅与棒状的硫化镉自由组合在一起，且结合的很紧密。
进一步地，步骤(1)中硝酸镉和硫脲与乙二胺液体的固液体积比为1:5～20。
进一步地，步骤(1)中硝酸镉和硫脲的摩尔比为1:3。
进一步地，步骤(2)中乙酸铅和钨酸钠的摩尔比为1:1。
进一步地，步骤(3)中钨酸铅和硫化镉的质量比为0.8～1.2:1。
上述方法制备的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂用于光催化降解染料废水，具体的应用方法为：
(1)、称取一定量的孔雀石绿粉末，配制30mg/L孔雀石绿溶液；
(2)、称取钨酸铅/硫化镉复合光催化剂30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
(3)、将比色管放入光催化反应仪中，进行30min的暗反应使其达到吸附解吸平衡，再使用光源为1000w氙灯进行光照，每隔20min吸取2ml悬浮液，放入转速为10000rmp的离心机中，离心5分钟，再用0.22μm的亲水PTFE针式滤器过滤得澄清液；
(4)、使用UV759UV-vis光谱仪测量澄清液在617nm处孔雀石绿的最大吸光度来分析计算溶液的浓度变化，计算降解率。
本发明方法制得的复合光催化剂，大大提高了催化剂的活性和效率，光催化性能的大幅提高可归因于复合材料的高比表面积和协同作用，使其在可见光区的吸附能力更强，电荷分离效率更高。且该材料制备方法简单、成本较低、制作工艺简单，具有潜在应用价值。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例1～3、对比实施例1～2制备得到的催化剂的X射线衍射图；
图2是本发明实施例2制备得到的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的扫描电镜图；
图3是本发明实施例1～3、对比实施例1～2制备得到的催化剂的降解效果图。
具体实施方式
实施例1
(1)将4.66g硝酸镉、3.45g硫脲同时加入70ml乙二胺中，超声搅拌30min然后将混合液装入100ml反应釜内，160℃水热反应24h。室温下自然冷却，去离子水与乙醇交替洗涤沉淀3次，得到橙色硫化镉样品。
(2)将0.189g乙酸铅和0.165g钨酸钠加入100ml去离子水中，磁力搅拌2小时以获得均匀的悬浮液。然后，将得到的悬浮液转移到100ml反应釜内，180℃水热反应24h。最后，将所得产物离心并用去离子水和乙醇洗涤3次，并在100℃下干燥2小时，得到钨酸铅样品。
(3)钨酸铅/硫化镉复合光催化剂的制备:将钨酸铅和硫化镉分别在10ml乙醇中超声1小时，然后将超声后的钨酸铅悬浮液滴加入硫化镉悬浮液，继续超声1小时，之后加入15ml丙酮，搅拌24小时后，离心收集沉淀，干燥。所制得的钨酸铅/硫化镉复合材料中钨酸铅与硫化镉的质量比为0.8:1。
实施例2
(1)硫化镉的制备：将4.66g硝酸镉、3.45g硫脲同时加入70ml乙二胺中，超声搅拌50min然后将混合液装入100ml反应釜内，170℃水热反应30h。室温下自然冷却，去离子水与乙醇交替洗涤沉淀5次，得到橙色样品，收集粉末状样品。
(2)钨酸铅的制备:将0.189g乙酸铅和0.165g钨酸钠加入100ml去离子水中，磁力搅拌2小时以获得均匀的悬浮液。然后，将得到的悬浮液转移到100ml反应釜内，180℃水热反应24h。最后，将所得产物离心并用去离子水和乙醇洗涤5次，并在100℃下干燥2小时。
(3)钨酸铅/硫化镉复合光催化剂的制备:将钨酸铅和硫化镉分别在10ml乙醇中超声1小时，然后将超声后的钨酸铅悬浮液滴加入硫化镉悬浮液，继续超声1小时，之后加入15ml丙酮，搅拌24小时后，离心收集沉淀，干燥。所制得的钨酸铅/硫化镉复合材料中钨酸铅与硫化镉的质量比为1:1。
从图2中可以看出，棒状硫化镉附着在钨酸铅多面体上，钨酸铅与硫化镉紧密负载在一起。
实施例3
(1)硫化镉的制备：将4.66g硝酸镉、3.45g硫脲同时加入70ml乙二胺中，超声搅拌50min然后将混合液装入100ml反应釜内，170℃水热反应30h。室温下自然冷却，去离子水与乙醇交替洗涤沉淀5次，得到橙色样品，收集粉末状样品。
(2)钨酸铅的制备:将0.189g乙酸铅和0.165g钨酸钠加入100ml去离子水中,磁力搅拌2小时以获得均匀的悬浮液。然后，将得到的悬浮液转移到100ml反应釜内，170℃水热反应30h。最后，将所得产物离心并用去离子水和乙醇洗涤5次，并在100℃下干燥2小时。
(3)钨酸铅/硫化镉复合光催化剂的制备:将钨酸铅和硫化镉分别在10ml乙醇中超声1小时，然后将超声后的钨酸铅悬浮液滴加入硫化镉悬浮液，继续超声1小时，之后加入15ml丙酮，搅拌28小时后，离心收集沉淀，干燥。所制得的钨酸铅/硫化镉复合材料中钨酸铅与硫化镉的质量比为1.2:1。
钨酸铅/硫化镉复合光催化剂的性能测定：
实施例1～3所制备的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的晶相结构由日本理学D/max2500PC自转X-射线衍射仪分析，其中，X射线为Cu靶Kα电压40kV，电流100mA，步长为0.02°，扫描范围10°～80°。X射线衍射图谱如图1所示，硫化镉的衍射峰与标准卡片(PDF#49-1302)基本一致，并没有出现任何杂货的衍射峰，说明得到的样品均为六方晶相硫化镉；复合材料良好匹配的强烈衍射峰证明样品是不含其他杂质的两相结构且具有高结晶度。
对比实施例1
将4.66g硝酸镉、3.45g硫脲同时加入70ml乙二胺中，超声搅拌50min然后将混合液装入100ml反应釜内，170℃水热反应30h。室温下自然冷却，去离子水与乙醇交替洗涤沉淀5次，得到橙色硫化镉样品。
对比实施例2
将0.189g乙酸铅和0.165g钨酸钠加入100ml去离子水中，磁力搅拌2小时以获得均匀的悬浮液。然后，将得到的悬浮液转移到100ml反应釜内，180℃水热反应24h。最后，将所得产物离心并用去离子水和乙醇洗涤5次，并在100℃下干燥2小时，得到钨酸铅样品。
对比实施例3
称取0.1g硫化镉溶于80ml乙醇，超声分散，再加入乙酸铅和钨酸钠，形成均一混合液，然后将溶液转移至100mL的反应釜内，180℃水热反应24h。室温下自然冷却，去离子水与乙醇交替洗涤数次，干燥得到样品。所制得的钨酸铅/硫化镉复合材料中钨酸铅与硫化镉的质量比为1:1。
对比实施例4
(1)硫化镉的制备：将4.66g硝酸镉、3.45g硫脲同时加入70ml乙二胺中，超声搅拌50min然后将混合液装入100ml反应釜内，170℃水热反应30h。室温下自然冷却，去离子水与乙醇交替洗涤沉淀5次，得到橙色样品，收集粉末状样品。
(2)钨酸锌的制备:将0.134g六水合硝酸锌和0.147g钨酸钠加入100ml去离子水中，磁力搅拌2小时以获得均匀的悬浮液。然后，将得到的悬浮液转移到100ml反应釜内，180℃水热反应24h。最后，将所得产物离心并用去离子水和乙醇洗涤5次，并在100℃下干燥2小时。
(3)钨酸锌/硫化镉复合光催化剂的制备:将钨酸锌和硫化镉分别在10ml乙醇中超声1小时，然后将超声后的钨酸锌悬浮液滴加入硫化镉悬浮液，继续超声1小时，之后加入15ml丙酮，搅拌24小时后，离心收集沉淀，干燥。所制得的钨酸锌/硫化镉复合材料中钨酸锌与硫化镉的质量比为1:1。
应用例1
步骤一：配制30mg/L孔雀石绿溶液；
步骤二：称取实施例1中制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
步骤三：将比色管放入光催化反映仪中，进行30min的暗反应使其达到吸附解吸平衡，再使用光源为1000w氙灯进行光照，每隔20min吸取2ml悬浮液，放入转速为10000rmp的离心机中，离心5分钟，再用0.22μm的亲水PTFE针式滤器过滤得澄清液；
步骤四：使用UV759UV-vis光谱仪测量澄清液在617nm处孔雀石绿的最大吸光度来分析计算溶液的浓度变化，计算降解率。
实施例1所制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂降解效果如图3所示，在反应80min后，实施例1所制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂对孔雀石绿的降解率为93.7％，该复合催化剂具有很高的光催化活性。
应用例2
步骤二：称取实施例2中制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
其他步骤同实施例1。
实施例2所制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂降解效果如图3所示，其中在反应80min后，实施例2所制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂对孔雀石绿的降解率为95.1％，该复合催化剂具有很高的光催化活性。
应用例3
步骤二：称取实施例3中制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
其他步骤同实施例1。
实施例3所制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂降解效果如图3所示，在反应80min后，实施例3所制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂对孔雀石绿的降解率为92.0％，该复合催化剂具有很高的光催化活性。
对比应用例1
步骤二：称取对比实施例1中制备的硫化镉30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
其他步骤同实施例1。
对比实施例1所制备的硫化镉的降解效果如图3所示，在反应80min后，硫化镉对孔雀石绿的降解率为60％。该催化剂光催化活性较差。
对比应用例2
步骤二：称取对比实施例2中制备的钨酸铅30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
其他步骤同实施例1。
对比实施例2所制备的钨酸铅降解效果如图3所示，在反应80min后，钨酸铅对孔雀石绿的降解率为12％。该催化剂光催化活性很差。
对比应用例3
步骤二：称取对比实施例3中制备的钨酸铅/硫化镉复合物30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
其他步骤同实施例1。
对比实施例3所制备的钨酸铅/硫化镉复合光催化剂对孔雀石绿的降解率为80％。该复合光催化剂光催化活性较差。
对比应用例4
步骤二：称取对比实施例4中制备的钨酸锌/硫化镉复合物30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
其他步骤同实施例1。
对比实施例4所制备的钨酸锌/硫化镉复合催化剂对孔雀石绿的降解率为84％。该复合光催化剂光催化活性较差。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体工艺步骤如下：
(1)硫化镉的制备：将硝酸镉和硫脲同时加入乙二胺中得到混合溶液，超声或磁力搅拌0.5～1h，将混合溶液转至水热反应釜中，150～170℃反应24～36h，冷却，抽滤，洗涤，烘干，得到硫化镉；
(2)钨酸铅的制备：在去离子水中加入乙酸铅和钨酸钠，磁力搅拌2～3小时，将得到的悬浮液转移到100ml反应釜内，170～190℃水热反应24～36h，冷却，抽滤，洗涤，烘干，得到钨酸铅；
(3)钨酸铅/硫化镉复合光催化剂的制备：将钨酸铅和硫化镉分别在乙醇中超声1～3小时，将钨酸铅悬浮液滴加入硫化镉悬浮液，超声1～2小时，之后加入丙酮，搅拌24～36小时，烘干即得钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂。
2.根据权利要求1所述的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中硝酸镉和硫脲与乙二胺液体的固液体积比为1:5～20。
3.根据权利要求1所述的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中硝酸镉和硫脲的摩尔比为1:3。
4.根据权利要求1所述的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中乙酸铅和钨酸钠的摩尔比为1:1。
5.根据权利要求1所述的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中钨酸铅和硫化镉的质量比为0.8～1.2:1。
6.一种根据权利要求1所述方法制得的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的应用，其特征在于，所述钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂用于光催化降解染料废水。
7.根据权利要求6所述的钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的应用，其特征在于，所述应用方法为：
(1)、配制30mg/L孔雀石绿溶液；
(2)、称取钨酸铅/硫化镉复合光催化剂30mg，加入到装有50ml、30mg/L孔雀石绿溶液的比色管中；
(3)、将比色管放入光催化反应仪中，进行30min的暗反应使其达到吸附解吸平衡，再使用光源为1000w氙灯进行光照，每隔20min吸取2ml悬浮液，放入转速为10000rmp的离心机中，离心5分钟，再用0.22μm的亲水PTFE针式滤器过滤得澄清液；
(4)、使用UV759UV-vis光谱仪测量澄清液在617nm处孔雀石绿的最大吸光度来分析计算溶液的浓度变化，计算降解率。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110882704A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-17 | 常州大学 | 一种棒状硫化镉复合钨酸铋z型异质结光催化材料的制备方法 |
| CN111151302A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-15 | 常州大学 | 一种共价有机框架材料掺杂棒状硫化镉复合光催化剂的制备方法 |
| CN111974417A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-11-24 | 常州大学 | 一种硫化镉/钨酸镍复合可见光催化剂、制备方法及应用 |
| CN112547097A (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | CoWO4-CdS一维纳米复合光催化剂的制备方法及光催化剂的应用 |
| CN116474795A (zh) * | 2023-03-20 | 2023-07-25 | 常州大学 | 一种复合可见光催化剂的制备方法及应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1221686A (en) * | 1967-03-16 | 1971-02-03 | Itek Corp | Photosensitive materials and imaging process |
| US20130015398A1 (en) * | 2010-01-29 | 2013-01-17 | Jinneng Science & Technology Co., Ltd. | Method for preparing modified micronized particles |
| US20150251172A1 (en) * | 2012-09-21 | 2015-09-10 | Toto Ltd. | Composite photocatalyst, and photocatalyst material |
| CN106076367A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 江苏大学 | 一种制备CdS/CoWO4异质结复合光催化剂的方法 |
| CN109225266A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-18 | 常州大学 | 一种钨酸锌/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法 |
| CN109529890A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-29 | 常州大学 | 一种硫化锌镉/溴氧化铋复合可见光催化剂的制备方法 |
-
2019
- 2019-08-20 CN CN201910767542.4A patent/CN110420647A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1221686A (en) * | 1967-03-16 | 1971-02-03 | Itek Corp | Photosensitive materials and imaging process |
| US20130015398A1 (en) * | 2010-01-29 | 2013-01-17 | Jinneng Science & Technology Co., Ltd. | Method for preparing modified micronized particles |
| US20150251172A1 (en) * | 2012-09-21 | 2015-09-10 | Toto Ltd. | Composite photocatalyst, and photocatalyst material |
| CN106076367A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 江苏大学 | 一种制备CdS/CoWO4异质结复合光催化剂的方法 |
| CN109225266A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-18 | 常州大学 | 一种钨酸锌/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法 |
| CN109529890A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-29 | 常州大学 | 一种硫化锌镉/溴氧化铋复合可见光催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RANJITH RAJENDRAN等: "Fabrication of CdS-PbWO4 nanocomposite to improve the photocatalytic degradation efficiency of methylene blue under visible light irradiation", 《JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112547097A (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | CoWO4-CdS一维纳米复合光催化剂的制备方法及光催化剂的应用 |
| CN110882704A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-17 | 常州大学 | 一种棒状硫化镉复合钨酸铋z型异质结光催化材料的制备方法 |
| CN111151302A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-15 | 常州大学 | 一种共价有机框架材料掺杂棒状硫化镉复合光催化剂的制备方法 |
| CN111974417A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-11-24 | 常州大学 | 一种硫化镉/钨酸镍复合可见光催化剂、制备方法及应用 |
| CN111974417B (zh) * | 2020-09-18 | 2022-03-18 | 常州大学 | 一种硫化镉/钨酸镍复合可见光催化剂、制备方法及应用 |
| CN116474795A (zh) * | 2023-03-20 | 2023-07-25 | 常州大学 | 一种复合可见光催化剂的制备方法及应用 |
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