[發(fā)明專利]一種片狀硫化鎘?硫化銻復合物及其制備方法與應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510466936.8
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN105080572B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 滕飛;李敏;鄒思佳;劉再倫;陳敏東
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J35/02;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮,裴詠萍

技術領域

本發(fā)明涉及一種片狀硫化鎘-硫化銻（CdS/Sb₂S₃）復合物及其制備方法與應用。

背景技術

隨著化學工業(yè)的發(fā)展，污染問題引起了廣泛的關注。早在20世紀70年代，日本東京大學的教授Fujishima和Honda發(fā)現(xiàn)TiO₂在光照下可以分解水，而且還可以降解有機污染物。此后，光催化材料與技術得到了較快的發(fā)展。與傳統(tǒng)的凈化環(huán)境處理方法相比，半導體光催化技術擁有反應條件溫和、無二次污染、操作簡單和降解效果顯著等優(yōu)勢。但TiO₂帶隙較小，對光的吸收僅限于紫外區(qū)，空穴與電子的重新復合影響半導體的光催化效率。

在科學探索中，硫化銻，硫化鎘，硫化鉍等在可見光下響應的高性能催化劑不斷發(fā)現(xiàn)，促進了光催化技術的不斷發(fā)展。硫化銻的帶隙為1.72eV,覆蓋了太陽光譜的范圍，在已報道的文獻中，硫化銻作為光電材料，在微波，儲能，各種各樣的光電裝置中得到了廣泛的應用。然而，硫化銻在光催化領域作為光催化劑被報道的次數很少。Sun 等人在2008年發(fā)表了一篇關于可見光下硫化銻降解甲基橙的文獻，(Sun. et al. J. Phys. Chem. C 2008)。根據其實驗結果，硫化銻具有一定的光催化活性，并且很穩(wěn)定。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了提供一種具有更佳光催化活性的新物質。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種片狀硫化鎘-硫化銻復合物。復合物以片狀硫化銻為基材，其上附著有硫化鎘微米顆粒；所述片狀硫化銻的長寬比為6：1-7:1；所述硫化鎘微米顆粒的粒徑大小為0.3μm-4.8μm。

本發(fā)明還提供了上述片狀硫化鎘-硫化銻復合物的制備方法。包括以下步驟：

（1）將片狀硫化銻加入水中，充分攪拌至分散均勻；所述片狀硫化銻與水的加入比例為：0.5g:15mL；

（2）在攪拌的條件下，向步驟（1）分散均勻的片狀硫化銻中逐滴加入醋酸鎘水溶液，接著逐滴加入硫化鈉水溶液，再用蒸餾水定容至45mL，充分攪拌10min；所述醋酸鎘水溶液的濃度為0.03463mol/L-0.06925mol/L；所述硫化鈉水溶液的濃度為0.03463mol/L-0.3463mol/L；所述片狀硫化銻與醋酸鎘的摩爾比為42.54:1-0.85:1；所述醋酸鎘與硫化鈉的摩爾比為1:1；

（3）將步驟（2）中的混合溶液轉入高壓釜中，160℃恒溫水熱反應24小時，離心洗滌干燥。

其中，步驟（2）中醋酸鎘水溶液的最佳濃度為0.06925mol/L，硫化鈉水溶液的最佳濃度為0.03463mol/L；所述片狀硫化銻與醋酸鎘的最佳摩爾比為2.13:1。

本發(fā)明還提供了上述片狀硫化鎘-硫化銻復合物在光催化劑方面的應用。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：本發(fā)明采用原位復合的方法制備片狀硫化鎘-硫化銻復合物，簡單易操作，且制備得到的復合物具有很高的光催化活性（明顯高于片狀硫化銻）。

附圖說明

圖1為片狀硫化銻的掃描電子顯微鏡（SEM）圖；

圖2為硫化鎘和硫化銻復合質量比為1:100時得到的復合物的掃描電子顯微鏡圖；

圖3為硫化鎘和硫化銻復合質量比為5:100時得到的復合物的掃描電子顯微鏡圖；

圖4為硫化鎘和硫化銻復合質量比為10:100時得到的復合物的掃描電子顯微鏡圖；

圖5為硫化鎘和硫化銻復合質量比為20:100時得到的復合物的掃描電子顯微鏡圖；

圖6為硫化鎘和硫化銻復合質量比為30:100時得到的復合物的掃描電子顯微鏡圖；

圖7為硫化鎘和硫化銻復合質量比為50:100時得到的復合物的掃描電子顯微鏡圖；

圖8為片狀硫化銻和不同復合比例的片狀硫化鎘-硫化銻復合物的X射線衍射（XRD）圖；

圖9為片狀硫化銻和不同復合比例的片狀硫化鎘-硫化銻復合物的光催化活性對比圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

制備實施例

片狀硫化銻的制備：在燒杯中加入40mL水，在較高的室溫（15℃-40℃）下攪拌，加入0.9306g(2.5mmol)乙二胺四乙酸二鈉，攪拌至溶液澄清后，加入0.57g(2.5mmol)氯化銻、0.2925g(3.75mmol)硫化鈉，充分攪拌得橙色混合反應液，將反應液轉入高壓釜，在160℃下水熱反應24小時，離心洗滌干燥，得到片狀硫化銻。