CN111151274A - 催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法 - Google Patents
催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111151274A CN111151274A CN202010058755.2A CN202010058755A CN111151274A CN 111151274 A CN111151274 A CN 111151274A CN 202010058755 A CN202010058755 A CN 202010058755A CN 111151274 A CN111151274 A CN 111151274A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalytic material
- cdse
- solution
- biobr
- hydrogen peroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 102
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 85
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 73
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 68
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 38
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 27
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 25
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- FBXVOTBTGXARNA-UHFFFAOYSA-N bismuth;trinitrate;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Bi+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FBXVOTBTGXARNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 20
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 13
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 8
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 4
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L cadmium dichloride Chemical compound Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate Inorganic materials [Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CNPKUNCCKAUROH-UHFFFAOYSA-M O.O.O.O.O.[Br-].[K+] Chemical compound O.O.O.O.O.[Br-].[K+] CNPKUNCCKAUROH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- LHQLJMJLROMYRN-UHFFFAOYSA-L cadmium acetate Chemical compound [Cd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O LHQLJMJLROMYRN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L cadmium sulfate Chemical compound [Cd+2].[O-]S([O-])(=O)=O QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000331 cadmium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 26
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 17
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 34
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 34
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 27
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 26
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 14
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- QOYRNHQSZSCVOW-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate tetrahydrate Chemical group O.O.O.O.[Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O QOYRNHQSZSCVOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 12
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 11
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 9
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 9
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 9
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000008234 soft water Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000001045 blue dye Substances 0.000 description 1
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 1
- AGHQMAQBLOTWPQ-UHFFFAOYSA-H cadmium sulfate hydrate Chemical group O.O.O.O.O.O.O.O.[Cd+2].[Cd+2].[Cd+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O AGHQMAQBLOTWPQ-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- OISMQLUZKQIKII-UHFFFAOYSA-L dichlorocadmium;hydrate Chemical group O.[Cl-].[Cl-].[Cd+2] OISMQLUZKQIKII-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVTBRVFYZUCAKH-UHFFFAOYSA-L disodium selenite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Se]([O-])=O BVTBRVFYZUCAKH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N metformin Chemical compound CN(C)C(=N)NC(N)=N XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M methylene blue Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004076 pulp bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229960001471 sodium selenite Drugs 0.000 description 1
- 239000011781 sodium selenite Substances 0.000 description 1
- 235000015921 sodium selenite Nutrition 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/138—Halogens; Compounds thereof with alkaline earth metals, magnesium, beryllium, zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
- C01B15/01—Hydrogen peroxide
- C01B15/027—Preparation from water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
- C02F2101/345—Phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
- C02F2305/026—Fenton's reagent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及材料领域，具体公开了一种催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法，所述催化材料包括以下原料：CdSe‑Se复合物和BiOBr溶液，且CdSe‑Se复合物的质量与BiOBr溶液中BiOBr的质量之比为0.1%‑15%。本发明实施例的催化材料具备优异的光催化性能，通过在制备BiOBr的过程中加入CdSe‑Se复合物并通过水热反应制备得到催化材料，可在用于制备过氧化氢时显著提高过氧化氢产率，既可用于光催化降解染料废水、酚类废水，也可用于光解水制取过氧化氢，解决了现有用于制备过氧化氢的半导体催化材料存在过氧化氢产率低的问题。而提供的制备方法简单，催化材料性能稳定，成本低廉，具有良好的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，具体是一种催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法。
背景技术
随着社会的不断发展，环境和能源问题也受到了人们的广泛关注。其中，过氧化氢作为一种清洁的多功能氧化剂，被广泛应用于化工和环境领域，如纸浆漂白、有机合成、消毒、水处理等。近年来，由于过氧化氢较强的水溶性，储存和运输比氢气方便安全，且可用于制成结构和规模更先进的单室燃料电池，故很多研究者致力于研究过氧化氢替代氢气作为燃料电池中的能量载体。
目前，在过氧化氢的生产方法中最常用的是蒽醌法，虽然产量较高，但采用的是贵金属催化剂，存在工艺复杂、成本高、副产物有毒副产物的问题。为了解决上述的环保问题，部分研究者们利用半导体光催化材料作为催化剂来在光照条件下还原氧气生成过氧化氢。但是，目前已报道的用于制取过氧化氢的光催化剂主要是采用有BiOBr、CdS、g-C3N4、rGO、TiO2等半导体催化材料，存在过氧化氢的产率依然很低的问题。因此，设计一种可用于高效产过氧化氢的催化材料，成为目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法，以解决上述背景技术中提出的现有用于制备过氧化氢的半导体催化材料存在过氧化氢产率低的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种催化材料，包括以下的原料：CdSe-Se复合物和BiOBr溶液，且所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比为0.1%-15%；
其中，所述CdSe-Se复合物包括以下按照重量份的原料：硒粉0.5-0.6份、还原剂0.006-30份、镉源1-2份以及适量的水。
作为本发明进一步的方案：所述还原剂选自硼氢化钠或水合肼。
优选的，所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr的质量之比为5%。
作为本发明再进一步的方案：所述镉源选自氯化镉、硫酸镉、乙酸镉或硝酸镉中的任意一种。当然，也可以根据需要选择其他类型的可溶性镉盐。
作为本发明再进一步的方案：所述镉源选自硝酸镉，优选的，所述镉源是硝酸镉四水合物。
作为本发明再进一步的方案：所述水可以是选自纯净水、矿泉水、蒸馏水、去离子水或软水中的任意一种，这里并不作限定，可以根据需要进行选择。
优选的，所述水是去离子水。
作为本发明再进一步的方案：所述CdSe-Se复合物的制备方法包括以下步骤：
1）按照比例称取还原剂溶解在适量的水中，再按照比例加入硒粉进行溶解，得到第一溶液；
2）按照比例称取镉源溶解在适量的水中，混合均匀，得到第二溶液；
3）将所述第二溶液逐滴加入至所述第一溶液中，混合均匀后进行水热反应，冷却，洗涤，干燥，得到所述CdSe-Se复合物。
作为本发明再进一步的方案：在所述CdSe-Se复合物的制备方法中，所述硒粉的溶解可以是进行加热至溶解，也可以是超声进行溶解，可以根据需要进行选择，这里并不作限定，只要使硒粉溶解分散均匀即可。
作为本发明再进一步的方案：在所述CdSe-Se复合物的制备方法中，所述水热反应是加热至190-200℃进行水热反应10-14h。
作为本发明再进一步的方案：所述洗涤可以是现有方法中的进行水洗和/或乙醇洗。
作为本发明再进一步的方案：所述CdSe-Se复合物的制备方法还包括在将所述第二溶液逐滴加入至所述第一溶液中后调节pH至10-12。
优选的，所述CdSe-Se复合物的制备方法还包括在将所述第二溶液逐滴加入至所述第一溶液中后调节pH至11.5。
作为本发明再进一步的方案：所述调节pH所用试剂可为任意本领域常规pH调节用试剂，如氨水、氢氧化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钾溶液等，这里并不作限定。
作为本发明再进一步的方案：所述BiOBr溶液包括以下按照重量份的原料：五水硝酸铋2-3份、溴化钾0.5-0.6份以及适量的乙二醇水溶液。
优选的，所述BiOBr溶液包括以下按照重量份的原料：五水硝酸铋2.328份、溴化钾0.571份以及适量的乙二醇水溶液。
作为本发明再进一步的方案：在所述的乙二醇水溶液中，水和乙二醇的体积比是2-4:7，且所述水可以是选自纯净水、矿泉水、蒸馏水、去离子水或软水中的任意一种，这里并不作限定，可以根据需要进行选择，优选的，所述水是去离子水。
作为本发明再进一步的方案：所述BiOBr溶液的制备方法是：按照比例称取五水硝酸铋和溴化钾加入至适量的乙二醇水溶液中溶解混合均匀，得到所述BiOBr溶液。
作为本发明再进一步的方案：所述BiOBr溶液也可以是采用其他现有水热法制备，具体可以根据需要进行选择，这里并不作限定。
本发明实施例的另一目的在于提供一种催化材料的制备方法，所述的催化材料的制备方法，包括以下步骤：
按照比例称取CdSe-Se复合物加入至溶剂中溶解分散均匀，然后逐滴加入至所述BiOBr溶液中，混合均匀后进行水热反应，冷却，洗涤，干燥，得到所述催化材料。
作为本发明再进一步的方案：在所述的催化材料的制备方法中，所述水热反应是加热至100-110℃进行水热反应8-12h。
作为本发明再进一步的方案：所述洗涤可以是现有方法中的进行水洗和/或乙醇洗。
作为本发明再进一步的方案：所述溶剂可以是乙醇和/或水。
优选的，所述溶剂是水和乙醇按照体积比为1:1的比例混合而成。
本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述的催化材料的制备方法制备得到的催化材料。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光催化剂，部分或全部包含上述的催化材料。
作为本发明再进一步的方案：所述的光催化剂在光催化降解染料废水、光催化降解酚类废水以及光解水高效制取过氧化氢中的应用。
本发明实施例的另一目的在于提供一种过氧化氢的生产方法，所述的过氧化氢的生产方法采用上述的催化材料，所述的过氧化氢的生产方法具体包括以下步骤：
将所述催化材料加入至水中并加入适量甲酸进行混合均匀，然后在黑暗条件下通入氧气至溶解氧平衡，再在光源下进行反应，得到过氧化氢。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实施例制备的催化材料具备优异的光催化性能，通过在制备BiOBr的过程中加入分散均匀的CdSe-Se复合物并通过水热反应制备得到所述催化材料，可以使得CdSe-Se复合物和BiOBr形成异质结后起到协同增效作用，在用于制备过氧化氢时能够显著提高过氧化氢产率，既可用于光催化降解染料废水、酚类废水，也可用于光解水高效制取过氧化氢，从而将光催化与类芬顿技术结合进一步提升对染料废水的降解，解决了现有用于制备过氧化氢的半导体催化材料存在过氧化氢产率低的问题。而提供的制备方法是采用水热法进行制备催化材料，方法简单，催化材料性能稳定，成本低廉，可用于原位产过氧化氢，也可用于降解难生物降解的有机污染物，具有良好的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例提供的催化材料在模拟太阳光下光催化降解罗丹明B模拟废水的降解曲线图。
图2为本发明实施例提供的催化材料在模拟太阳光下光催化降解苯酚的降解曲线图。
图3为本发明实施例提供的催化材料在原位生产过氧化氢中的产量图。
图4为本发明实施例提供的催化材料在光催化与类芬顿反应结合降解罗丹明B模拟废水的降解率图。
图5为本发明实施例提供的催化材料的XRD谱图。
图6为本发明对比例3提供的CdSe的XRD谱图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。需要指出的是，以下若有未特别详细说明之过程或参数，均是本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的。
实施例1
一种催化材料，具体制备方法如下：
1）制备CdSe-Se复合物：称取59.2g硒粉加入至预先制备的1000mL的硼氢化钠水溶液（所述硼氢化钠水溶液的浓度是16mmol/L）中，加热至溶解，得到第一溶液；再称取116g四水合硝酸镉加入到4000mL去离子水中进行溶解，混合均匀，得到第二溶液；然后将所述第二溶液逐滴加入至所述第一溶液中，可以用氨水调节pH至11.5，再进行搅拌30min混合均匀，转移至反应釜中采用水热法在200℃进行水热反应12h，冷却后进行水洗和乙醇洗，再在60℃干燥至恒重，得到所述CdSe-Se复合物；
2）制备CdSe-Se-BiOBr：称取适量步骤1）中得到的所述CdSe-Se复合物加入到盛有10mL乙醇和10mL水的容器中，超声溶解30min，然后逐滴加入到BiOBr溶液中，直至加入的所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比为0.1%，搅拌30min混合均匀后转移至反应釜中，在110℃进行水热反应10h，待反应釜自然冷却至室温，经过水洗和乙醇洗，在60℃下过夜干燥，得到所述催化材料，即为CdSe-Se-BiOBr复合物，记为0.1%CSB。
在本实施例中，所述BiOBr溶液的制备方法是：分别称取2.328g五水硝酸铋和0.571g溴化钾溶解在乙二醇水溶液（所述乙二醇水溶液是12mL去离子水和28mL乙二醇混合得到）中，磁力搅拌至完全溶解，得到所述BiOBr溶液。
实施例2
与实施例1相比，除了将所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比替换为0.5%，其他与实施例1相同，在本实施例中，对应制备的所述催化材料记为0.5%CSB。
实施例3
与实施例1相比，除了将所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比替换为1.5%，其他与实施例1相同，在本实施例中，对应制备的所述催化材料记为1.5%CSB。
实施例4
与实施例1相比，除了将所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比替换为2%，其他与实施例1相同，在本实施例中，对应制备的所述催化材料记为2%CSB。
实施例5
与实施例1相比，除了将所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比替换为5%，其他与实施例1相同，在本实施例中，对应制备的所述催化材料记为5%CSB。
实施例6
与实施例1相比，除了将所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比替换为15%，其他与实施例1相同，在本实施例中，对应制备的所述催化材料记为15%CSB。
实施例7
一种催化材料，具体制备方法如下：
1）制备CdSe-Se复合物：称取0.592g硒粉加入至预先制备的10mL的硼氢化钠水溶液（所述硼氢化钠水溶液的浓度是16mmol/L）中，加热至溶解，得到第一溶液；再称取1.16g四水合硝酸镉加入到40mL去离子水中进行溶解，混合均匀，得到第二溶液；然后将所述第二溶液逐滴加入至所述第一溶液中，可以用氨水调节pH至10，再进行搅拌30min混合均匀，转移至反应釜中采用水热法在190℃进行水热反应10h，冷却后进行水洗和乙醇洗，再在60℃干燥至恒重，得到所述CdSe-Se复合物；
2）制备CdSe-Se-BiOBr：称取适量步骤1）中得到的所述CdSe-Se复合物加入到盛有10mL乙醇和10mL水的容器中，超声溶解30min，然后逐滴加入到BiOBr溶液中，直至加入的所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比为0.1%，搅拌30min混合均匀后转移至反应釜中，在100℃进行水热反应8h，待反应釜自然冷却至室温，经过水洗和乙醇洗，在60℃下过夜干燥，得到所述催化材料。
在本实施例中，所述BiOBr溶液的制备方法是：分别称取2.328g五水硝酸铋和0.571g溴化钾溶解在乙二醇水溶液（所述乙二醇水溶液是12mL去离子水和28mL乙二醇混合得到）中，磁力搅拌至完全溶解，得到所述BiOBr溶液。
实施例8
一种催化材料，具体制备方法如下：
1）称取0.296g硒粉加入至15mL水合肼中超声1h至溶解均匀，得到第一溶液；再称取1.709g四水合硝酸镉加入到40mL去离子水中进行溶解，混合均匀，得到第二溶液；然后将所述第二溶液逐滴加入至所述第一溶液中，可以用氨水调节pH至12，再进行搅拌30min混合均匀，转移至反应釜中采用水热法在200℃进行水热反应14h，冷却后进行水洗和乙醇洗，再在60℃干燥至恒重，得到物料A；
2）称取适量步骤1）中得到的所述物料A加入到盛有10mL乙醇和10mL水的容器中，超声溶解30min，然后逐滴加入到BiOBr溶液中，直至加入的所述物料A的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比为0.1%，搅拌30min混合均匀后转移至反应釜中，在110℃进行水热反应12h，待反应釜自然冷却至室温，经过水洗和乙醇洗，在60℃下过夜干燥，得到所述催化材料。
在本实施例中，所述BiOBr溶液的制备方法是：分别称取2.328g五水硝酸铋和0.571g溴化钾溶解在乙二醇水溶液（所述乙二醇水溶液是12mL去离子水和28mL乙二醇混合得到）中，磁力搅拌至完全溶解，得到所述BiOBr溶液。
实施例9
与实施例8相比，除了将所述硒粉的质量替换为0.25g、所述四水合硝酸镉替换为一水合氯化镉外，其他与实施例8相同。
实施例10
与实施例8相比，除了将所述四水合硝酸镉替换为八水合硫酸镉外，其他与实施例8相同。
实施例11
与实施例1相比，除了将所述五水硝酸铋的质量替换为2g、所述溴化钾的质量替换为0.5g外，其他与实施例1相同。
实施例12
与实施例1相比，除了将所述五水硝酸铋的质量替换为3g、所述溴化钾的质量替换为0.6g外，其他与实施例1相同。
对比例1
称取0.592g硒粉加入至预先制备的10mL的硼氢化钠水溶液（所述硼氢化钠水溶液的浓度是16mmol/L）中，加热至溶解，得到第一溶液；再称取1.16g四水合硝酸镉加入到40mL去离子水中进行溶解，混合均匀，得到第二溶液；然后将所述第二溶液逐滴加入至所述第一溶液中，用氨水调节pH至11.5，再进行搅拌30min混合均匀，转移至反应釜中采用水热法在200℃进行水热反应12h，冷却后进行水洗和乙醇洗，再在60℃干燥至恒重，得到CdSe-Se复合物，记作CdSe/Se。
对比例2
分别称取2.328g五水硝酸铋和0.571g溴化钾溶解在乙二醇水溶液（所述乙二醇水溶液是12mL去离子水和28mL乙二醇混合得到）中，磁力搅拌至完全溶解后转移至反应釜中，在110℃下进行水热反应保持10h，待反应釜自然冷却至室温，经过水洗和乙醇洗，在60℃下过夜干燥，得到的样品记作BiOBr。
对比例3
称取0.296g硒粉加入至15mL水合肼中超声1h至溶解均匀，得到第一溶液；再称取1.709g四水合硝酸镉加入到40mL去离子水中进行溶解，混合均匀，得到第二溶液；然后将所述第二溶液逐滴加入至所述第一溶液中，可以用氨水调节pH至12，再进行搅拌30min混合均匀，转移至反应釜中采用水热法在200℃进行水热反应12h，冷却后进行水洗和乙醇洗，再在60℃干燥至恒重，得到纯的硒化镉，记作CdSe。
性能试验
一、XRD（X-Ray Diffraction，X射线衍射）表征
将实施例1与实施例4中制备的催化材料以及对比例1中制备的CdSe/Se、对比例2中制备的BiOBr和对比例3中的CdSe分别进行XRD表征，具体的XRD谱图见图5和图6所示。从图5图可以看出，对比例2中制备的BiOBr的峰形和峰位与文献中报道的四角晶型BiOBr(参照JCPDS（Joint Committee on Powder Diffraction Standards，粉末衍射标准联合委员会）Card No. 78-0348)完全一致，证明所制备样品为纯BiOBr。对比例1中制备的CdSe/Se的衍射峰中存在两种物质的峰型，其中CdSe峰型对应JCPDS Card No. 88-2346，Se峰型对应JCPDS Card No. 06-0362。
根据实施例1中制备的0.1%CSB样品与实施例4中制备的2%CSB样品的XRD图谱，可以观察到随着CdSe-Se含量的增加，催化材料的XRD图谱中衍射峰强度越来越弱，实施例4中制备的2%CSB样品中的衍射峰在29.7°处检测出Se元素的（101）面。值得一说的是，图6是对比例3中的CdSe的XRD图，CdSe的峰形和峰位与JCPDS Card No. 77-2307的完全一致，证明所制备样品为纯CdSe，而对比例3中的CdSe的峰形和峰位与图5中对比例1制备的CdSe/Se的CdSe峰型所对应的JCPDS Card No. 88-2346不是一种，说明暴露的晶面不是一种类型，这也说明了本发明实施例中的制备方法可以制备出CdSe-Se复合物，相比于现有技术中只能制备纯的CdSe（例如采用亚硒酸钠直接制备得到CdSe，参照期刊Journal of MaterialsScience: Materials in Electronics（材料科学杂志：电子材料）2019年第30卷中第17527-17539页的《串联吸附和光催化选择性去除亚甲基蓝染料的新型微孔CdSe/SiO2纳米复合材料的合成》）而并无CdSe-Se的复合，本发明实施例中用少量的CdSe-Se对BiOBr进行修饰，可以提升对污染物的降解效果以及合成过氧化氢的效率。
二、催化性能检测
将实施例1-6中制备的催化材料以及对比例1中制备的CdSe/Se和对比例2中制备的BiOBr分别进行催化性能检测，所述催化性能检测包括降解罗丹明B模拟废水的降解性能测试、降解苯酚的降解性能测试、原位产过氧化氢的催化性能测试，以及光催化与类芬顿反应结合降解罗丹明B模拟废水的降解性能测试，具体的检测结果分别如图1-4所示。
其中，图1为本发明实施例提供的催化材料在模拟太阳光下光催化降解罗丹明B模拟废水的降解曲线图。图2为本发明实施例提供的催化材料在模拟太阳光下光催化降解苯酚的降解曲线图。图3为本发明实施例提供的催化材料在原位产过氧化氢中的产量图。图4为本发明实施例提供的催化材料在光催化与类芬顿反应结合降解罗丹明B模拟废水的降解率图。
具体的，所述降解罗丹明B模拟废水的降解性能测试是在型号是PCX50B多通道光催化平行反应装置中进行，该装置放有3W光源1组（共9个），LED灯作为光源，反应瓶搅拌为磁力悬浮，外通冷却系统。在降解罗丹明B模拟废水的降解性能测试中，罗丹明B模拟废水的初始浓度为20mg/L，溶液体积为50mL，待检测样品（即实施例1-6中制备的催化材料以及对比例1中制备的CdSe/Se和对比例2中制备的BiOBr）用量为50mg，在光催化反应前，将含待检测样品的罗丹明B模拟废水（装在石英反应瓶中）超声分散5min，然后将石英反应瓶放入装置中，在黑暗条件下搅拌吸附40min达到物理吸附和脱附平衡，然后先开冷却系统再打开光源，每10min取一次样，所取样品体积约为3mL；再将所取的样品溶液于10000r/min离心分离10min，取其上清液，用紫外分光光度计在554nm处测上清液中的罗丹明B浓度，通过C/C0来判断罗丹明B模拟废水的降解效果；其中，C0为吸附平衡后罗丹明B的浓度，C为反应时间为t时罗丹明B的浓度，t在0-30min范围。
从图1中可以看出，本发明实施例1-6中制备的催化材料与对比例1中制备的CdSe/Se和对比例2中制备的BiOBr比较时，具有优异的罗丹明B降解性能，在模拟太阳光照射下，对于存在对比例1中制备的CdSe/Se的情况下，光照30min后罗丹明B几乎没有降解，对比例2中的纯BiOBr在光照30min后罗丹明B的去除率达到70%；对于实施例1-6中制备的催化材料来说，光催化效果与纯的CdSe/Se和BiOBr相比均有所提高，且5%CSB的效果最好，在光照20min后对罗丹明B的降解率达到将近100%。
具体的，所述降解苯酚的降解性能测试与所述降解罗丹明B模拟废水的降解性能测试相比，除了将罗丹明B模拟废水替换为20mg/L的苯酚溶液外，其他操作相同，仍然用紫外分光光度计在270nm处测上清液中的浓度，通过C/C0来判断对苯酚的降解效果。
从图2中可以看出，本发明实施例1-5中制备的催化材料与对比例1中制备的CdSe/Se和对比例2中制备的BiOBr比较时，具有优异的苯酚降解性能，在模拟太阳光照射下，对于存在对比例1中制备的CdSe/Se的情况下，光照3h后苯酚几乎没有降解，对比例2中的纯BiOBr在光照3h后苯酚的去除率达到45.61%；对于实施例1-5中制备的催化材料来说，光催化效果与纯的CdSe/Se和BiOBr相比均有所提高，且0.5%CSB与2%CSB的效果最好，在光照2h后对苯酚的降解率达到91.52%，且在光照3h后0.5%CSB对苯酚的降解率达到约100%。
具体的，所述原位产过氧化氢的催化性能测试仍在型号是PCX50B多通道光催化平行反应装置中进行，采用3w的LED灯为光源，分别将50mg的CdSe/Se、BiOBr、0.5%CSB、2%CSB加入到47.5mL去离子水中（装在石英反应瓶中），并加入2.5mL甲酸（即共有四组试验），在产H2O2前进行超声分散5min，然后将石英反应瓶放入装置中，仅开搅拌条件下通入O2，在黑暗条件下搅拌吸附30min达到溶解氧平衡，然后打开光源，6h后取样，所取样品体积约为2mL，采用常用的钛盐分光光度法分析测试H2O2的浓度，即加入1mL显色剂，在显色10min后在400nm处测试吸光度。
从图3中可以看出，在4h的原位产过氧化氢实验中，按H2O2的标线计算可得，CdSe/Se与BiOBr产过氧化氢的分别为15.21mg/L与110.09mg/L，0.5%CSB与2%CSB产过氧化氢量分别为142.15mg/L与128.02mg/L。本发明实施例通过将制备的CdSe-Se复合物分散到乙醇和水的混合液中，在制备BiOBr的过程中逐滴加入进行搅拌反应，并转到反应釜中进行水热反应制备得到所述催化材料，用少量的CdSe-Se复合物对BiOBr进行修饰，使得CdSe-Se复合物和BiOBr形成异质结后起到协同增效作用，与CdSe/Se和BiOBr相比，有效提升了生产过氧化氢的效率。
结合图1和图2可以看出，纯的CdSe/Se几乎无降解效果，纯的BiOBr降解效果有限，CdSe-Se复合物和BiOBr形成异质结后起到协同增效作用，制备得到的催化材料的降解效果和产过氧化氢效果得到显著提高，提升了污染物的降解效果以及生产过氧化氢的效率。
具体的，所述光催化与类芬顿反应结合降解罗丹明B模拟废水的降解性能测试是在所述原位产过氧化氢的催化性能测试后继续进行，具体过程是在原位产过氧化氢6h后关灯，分别加入1g/L的罗丹明B模拟废水1mL，在黑暗条件下吸附30min后开灯，采用3w的LED灯为光源光照10min。
由图4可知，在光照10min后，纯CdSe/Se与BiOBr对罗丹明B的降解率分别约为2.0%与55.3%，0.5%CSB与2%CSB对罗丹明B的降解率分别约为100%和82.1%，说明光催化与类芬顿反应结合大幅度提高了降解罗丹明B所需的时间。
根据上述结果可以看出，本发明实施例通过采用少量的CdSe-Se复合物对BiOBr进行修饰，使得CdSe-Se复合物和BiOBr形成异质结后起到协同增效作用，相比于纯的CdSe/Se几乎无降解效果与纯的BiOBr降解效果有限的情况，可以同时提升对污染物的降解效果以及生产过氧化氢的效率。
本发明实施例有益效果如下，本发明实施例制备的催化材料具备优异的光催化性能，通过将制备的CdSe-Se复合物分散均匀后再在制备BiOBr的过程中进行加入并通过水热反应制备得到所述催化材料，可以使得CdSe-Se复合物和BiOBr形成异质结后起到协同增效作用，对罗丹明B和苯酚具有优异的降解性能，在用于制备过氧化氢时显著提高了过氧化氢产率，既可用于光催化降解染料废水、酚类废水，也可用于光解水高效制取过氧化氢，从而将光催化与类芬顿技术结合进一步提升对染料废水的降解。而提供的制备方法简单，采用水热法进行制备催化材料，催化材料性能稳定，成本低廉，可用于原位产过氧化氢，在光催化降解方面也有很大的提升，可用于降解难生物降解的有机污染物，具有良好的市场应用前景，尤其是在高效产过氧化氢和废水处理领域具有一定的应有价值和市场前景，还可以应用于制取较高浓度过氧化氢并协同处理废水，具有广泛的应用前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种催化材料，其特征在于，包括以下的原料：CdSe-Se复合物和BiOBr溶液，且所述CdSe-Se复合物的质量与所述BiOBr溶液中BiOBr的质量之比为0.1%-15%；其中，所述CdSe-Se复合物包括以下按照重量份的原料：硒粉0.5-0.6份、还原剂0.006-30份、镉源1-2份以及适量的水。
2.根据权利要求1所述的催化材料，其特征在于，所述还原剂选自硼氢化钠或水合肼。
3.根据权利要求1所述的催化材料，其特征在于，所述镉源选自氯化镉、硫酸镉、乙酸镉或硝酸镉中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的催化材料，其特征在于，所述BiOBr溶液包括以下按照重量份的原料：五水硝酸铋2-3份、溴化钾0.5-0.6份以及适量的乙二醇水溶液。
5.根据权利要求2所述的催化材料，其特征在于，所述BiOBr溶液的制备方法是：按照比例称取五水硝酸铋和溴化钾加入至适量的乙二醇水溶液中溶解混合均匀，得到所述BiOBr溶液。
6.根据权利要求1-5任一所述的催化材料，其特征在于，所述CdSe-Se复合物的制备方法包括以下步骤：
1）按照比例称取还原剂溶解在水中，再按照比例加入硒粉进行溶解，得到第一溶液；
2）按照比例称取镉源溶解在水中，混合均匀，得到第二溶液；
3）将所述第二溶液加入至所述第一溶液中，混合均匀后进行水热反应，冷却，洗涤，干燥，得到所述CdSe-Se复合物。
7.一种如权利要求1-6任一所述的催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照比例称取CdSe-Se复合物加入至溶剂中分散均匀，然后加入至所述BiOBr溶液中混合均匀，再进行水热反应，冷却，洗涤，干燥，得到所述催化材料。
8.一种采用权利要求7所述的催化材料的制备方法制备得到的催化材料。
9.一种光催化剂，其特征在于，部分或全部包含如权利要求1或2或3或4或5或6或8所述的催化材料。
10.一种过氧化氢的生产方法，其特征在于，所述的过氧化氢的生产方法采用如权利要求1或2或3或4或5或6或8所述的催化材料，具体包括以下步骤：将所述催化材料加入至水中并加入适量甲酸进行混合均匀，通入氧气后在光源下进行反应，得到过氧化氢。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010058755.2A CN111151274A (zh) | 2020-01-18 | 2020-01-18 | 催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010058755.2A CN111151274A (zh) | 2020-01-18 | 2020-01-18 | 催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111151274A true CN111151274A (zh) | 2020-05-15 |
Family
ID=70564127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010058755.2A Pending CN111151274A (zh) | 2020-01-18 | 2020-01-18 | 催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111151274A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114671407A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-28 | 国科大杭州高等研究院 | 一种基于镉基胶体量子点光催化产双氧水的方法及应用 |
| CN115672405A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-02-03 | 河南师范大学 | 一种催化材料及其制备方法 |
| CN117142431A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 南京理工大学 | 基于量子限域效应实现光催化全解水生产h2和h2o2的方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103506139A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-01-15 | 江苏大学 | 水热合成CdSe 量子点光催化剂的制备方法及其应用 |
| CN104209132A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-17 | 中国环境科学研究院 | 一种BiOBr/Fe2O3可见光响应的磁性光催化材料及其制备方法 |
| CN105642316A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-06-08 | 江苏大学 | 一种制备BiOI/CdWO4异质结光催化剂的方法 |
| CN105879888A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-08-24 | 江苏大学 | 一种制备CdS/BiOI异质结复合光催化剂的方法 |
| CN106000431A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-12 | 安徽建筑大学 | 片状CdS/BiOCl复合纳米材料及其制备方法 |
| CN107008467A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-08-04 | 江苏大学 | 一种异质结光催化剂的制备方法和用途 |
| CN107362813A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-11-21 | 云南大学 | 一种硫化镉/碘氧化铋异质结光催化剂的制备方法和用途 |
| CN107754822A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-06 | 江苏大学 | 一种基于CdSe/BiOCl复合光催化剂的制备及其应用 |
| CN107790156A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-13 | 江苏大学 | 一种t‑Se棒负载BiOCl超薄片复合光催化剂的制备及其应用 |
-
2020
- 2020-01-18 CN CN202010058755.2A patent/CN111151274A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103506139A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-01-15 | 江苏大学 | 水热合成CdSe 量子点光催化剂的制备方法及其应用 |
| CN104209132A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-17 | 中国环境科学研究院 | 一种BiOBr/Fe2O3可见光响应的磁性光催化材料及其制备方法 |
| CN105642316A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-06-08 | 江苏大学 | 一种制备BiOI/CdWO4异质结光催化剂的方法 |
| CN105879888A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-08-24 | 江苏大学 | 一种制备CdS/BiOI异质结复合光催化剂的方法 |
| CN106000431A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-12 | 安徽建筑大学 | 片状CdS/BiOCl复合纳米材料及其制备方法 |
| CN107008467A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-08-04 | 江苏大学 | 一种异质结光催化剂的制备方法和用途 |
| CN107362813A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-11-21 | 云南大学 | 一种硫化镉/碘氧化铋异质结光催化剂的制备方法和用途 |
| CN107754822A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-06 | 江苏大学 | 一种基于CdSe/BiOCl复合光催化剂的制备及其应用 |
| CN107790156A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-13 | 江苏大学 | 一种t‑Se棒负载BiOCl超薄片复合光催化剂的制备及其应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| BITAO LIU ET AL: "Efficient visible light photocatalytic activity of CdS on (001) facets exposed to BiOCl", 《NEW J. CHEM.》 * |
| HAIHUANG ET AL: "Insights into enhanced visible light photocatalytic activity of t-Se nanorods/BiOCl ultrathin nanosheets 1D/2D heterojunctions", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 * |
| YUWEI SUN ET AL: "One-Step Hydrothermal Method to Prepare Flower-Like QDs CdSe-Loaded BiOCl Sheets as a Promising Tool for Photodegradation", 《CHEMISTRYSELECT》 * |
| 高晓明等: "ｎ⁃ｐ 异质结型 Cds/BiOBr复合光催化剂的制备及性能", 《高等学校化学学报》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114671407A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-28 | 国科大杭州高等研究院 | 一种基于镉基胶体量子点光催化产双氧水的方法及应用 |
| CN115672405A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-02-03 | 河南师范大学 | 一种催化材料及其制备方法 |
| CN117142431A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 南京理工大学 | 基于量子限域效应实现光催化全解水生产h2和h2o2的方法 |
| CN117142431B (zh) * | 2023-10-31 | 2024-04-12 | 南京理工大学 | 基于量子限域效应实现光催化全解水生产h2和h2o2的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220042184A1 (en) | Preparation Method and Application of Non-noble Metal Single Atom Catalyst | |
| CN111151274A (zh) | 催化材料及其制备方法、光催化剂、过氧化氢的生产方法 | |
| Herrmann et al. | Photoassisted platinum deposition on TiO2 powder using various platinum complexes | |
| Li et al. | Eosin Y-sensitized nitrogen-doped TiO2 for efficient visible light photocatalytic hydrogen evolution | |
| Zhang et al. | Non-additional carbon source one-step synthesis of Bi2O2CO3-based ternary composite for efficient Z-scheme photocatalysis | |
| CN101811044B (zh) | 铌酸钾纳米管光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107890875B (zh) | 一种AgIn5S8-ZnS量子点及其制备方法和用途 | |
| CN102963934A (zh) | 钨酸铋量子点及其与石墨烯复合材料的制备方法 | |
| Ali et al. | Heterojunction-based photocatalytic nitrogen fixation: principles and current progress | |
| Lange et al. | Zinc sulfide for photocatalysis: White angel or black sheep? | |
| CN109261172A (zh) | 一种碘氧化铋/溴氧化铋异质结光催化剂的制备方法和用途 | |
| Ichipi et al. | Plasmonic effect and bandgap tailoring of Ag/Ag2S doped on ZnO nanocomposites for enhanced visible-light photocatalysis | |
| Huang et al. | Bi 2 O 2 CO 3/Bi 2 O 3 Z-scheme photocatalyst with oxygen vacancies and Bi for enhanced visible-light photocatalytic degradation of tetracycline | |
| CN108671951B (zh) | 一种氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| Liu et al. | Construction of rGO wrapping Cu 2 O/ZnO heterostructure photocatalyst for PNP and PAM degradation | |
| CN112142097A (zh) | 三水合锡酸镉及其制备方法和应用 | |
| Lu et al. | The Ag-based SPR effect drives effective degradation of organic pollutants by BiOCOOH/AgBr composites | |
| Pournemati et al. | Outstanding photocatalytic nitrogen fixation performance of TiO2 QDs modified by Bi2O3/NaBiS2 nanostructures upon simulated sunlight | |
| CN103240089A (zh) | 纳米Cu2O光催化剂的固相机械化学制备方法 | |
| CN1201860C (zh) | 纳米ZnO－SnO2复合氧化物光催化剂的制备方法 | |
| Li et al. | Construction of Cu2O/Cu heterojunction with hierarchical hollow sphere structure as visible-light driven photocatalyst for efficient water remediation | |
| CN108714428B (zh) | 一种纳米线光催化剂及其制备方法与应用 | |
| Li et al. | Double metals sites synergistically enhanced photocatalytic N2 fixation performance over Bi24O31Br10@ Bi/Ti3C2Tx Ohm junctions | |
| JP6999180B2 (ja) | 水素の製造方法 | |
| CN103831119B (zh) | 一种片状银@碘酸银可见光光催化剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200515 |