[發(fā)明專利]石墨烯?CdLa2S4復(fù)合可見光催化劑及其制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611187589.6
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106732659A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱雷;張勤芳;王保林;樊樂樂;孟強(qiáng)強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 孫海杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見光催化劑領(lǐng)域，且特別涉及一種石墨烯-CdLa₂S₄復(fù)合可見光催化劑及其制備工藝。

背景技術(shù)

環(huán)境污染問題是21世紀(jì)人類面臨的重大挑戰(zhàn)之一。環(huán)境是人類生存和活動的場所，人類為了滿足生活和生產(chǎn)活動的需求，一方面向環(huán)境索取資源和能源，一方面又將生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢物排泄到環(huán)境中。環(huán)境污染的直接后果是人類生存環(huán)境的惡化，影響人類的生活質(zhì)量、身體健康和生產(chǎn)活動。光催化技術(shù)是一種節(jié)能環(huán)保的可用于環(huán)境凈化的新技術(shù)，可用于空氣和水體污染物的降解凈化。傳統(tǒng)的光催化技術(shù)所使用的光催化劑為TiO₂，然而由于TiO₂具有較寬的帶隙，導(dǎo)致其不能利用占太陽光能量45％的可見光進(jìn)行催化降解污染物，因此，很有必要開發(fā)對可見光響應(yīng)的光催化材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯-CdLa₂S₄復(fù)合可見光催化劑，此石墨烯-CdLa₂S₄復(fù)合可見光催化劑利用可見光催化降解污染物的效果好，并且具有較低的電子-空穴復(fù)合率和較為優(yōu)異的催化活性。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種石墨烯-CdLa₂S₄復(fù)合可見光催化劑的制備工藝，以制備催化活性較高的石墨烯-CdLa₂S₄復(fù)合可見光催化劑，上述催化劑利用可見光催化降解污染物的效果好。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提出一種石墨烯-CdLa₂S₄復(fù)合可見光催化劑，其包括石墨烯和光催化劑，光催化劑附著于石墨烯片層，光催化劑為CdLa₂S₄。

優(yōu)選的，CdLa₂S₄為納米微球CdLa₂S₄。

優(yōu)選的，納米微球CdLa₂S₄由橢圓形CdLa₂S₄納米顆粒聚集而成。

本發(fā)明提出一種石墨烯-CdLa₂S₄復(fù)合可見光催化劑的制備工藝，其包括以下步驟：

S1步驟：制備氧化石墨烯溶液；

S2步驟：向氧化石墨烯溶液中加入乙酸鎘和硝酸鑭制成第一混合液；

S3步驟：將硫脲和聚乙烯吡咯烷酮溶解在去離子水中后，加入乙二醇制成第二混合液；

S4步驟：將第一混合液和第二混合液混合，并調(diào)節(jié)pH至8～11后，制得第三混合液；

S5步驟：將第三混合液經(jīng)微波爐800瓦特加熱3～9分鐘后得到第四混合液；其中，加熱分多次進(jìn)行，每次加熱8～12秒，每兩次加熱之間間隔8～12秒；以及

S6步驟：第四混合液經(jīng)洗滌、干燥后得到石墨烯-CdLa₂S₄復(fù)合可見光催化劑。

優(yōu)選的，S1步驟中，中氧化石墨烯溶液的濃度為8～12mg/ml。

優(yōu)選的，S2步驟中，制成第一混合液時，氧化石墨烯溶液、乙酸鎘和硝酸鑭的用量比為18～25ml：0.24～0.26mmol：0.48～0.52mmol。

優(yōu)選的，S2步驟中，制成第一混合液時，氧化石墨烯溶液、乙酸鎘和硝酸鑭的用量比為20ml：0.25mmol：0.5mmol。

優(yōu)選的，S3步驟中，制成第二混合液時，硫脲、聚乙烯吡咯烷酮、去離子水和乙二醇的用量比為1～2mmol：0.001～0.003g：2～10ml：90～150ml。

優(yōu)選的，S4步驟中，制得第三混合液時，第一混合液與第二混合液的體積比為1：5～6。

優(yōu)選的，S4步驟中采用氨水調(diào)節(jié)pH至8～11。