[發明專利]一種CdS/中空多孔HAP微球復合材料及其制備和應用

在審

• 申請號: 201910308260.8
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN109985645A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 吳強;雷曉芳;徐天紅;姚偉峰;齊雪梅
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: B01J27/18
• 分類號: B01J27/18;B01J20/04;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王婧

本發明提供了一種CdS/中空多孔HAP微球復合材料的制備方法，其特征在于，包括：將CaCl₂溶液加入聚苯乙烯磺酸鈉溶液中，攪拌，逐滴加入Na₂CO₃溶液，攪拌得到白色懸浮液，離心，清洗，干燥，得到CaCO₃微球前驅體；將CaCO₃微球前驅體分散液和Na₂HPO₄溶液混合，調節pH為10.5?11.5，在110?130℃進行反應，冷卻至室溫，離心，清洗，干燥，得到中空多孔HAP微球；取CdS和中空多孔HAP微球分別溶于去離子水后混合，進行水熱反應，得到CdS/中空多孔HAP微球復合材料。本發明具有簡單、快速且高效的去除四環素廢水的降解性能。

技術領域

本發明屬于材料學領域，涉及一種復合材料，具體來說是一種高效光催化降解四環素廢水的CdS/中空多孔HAP微球復合材料的制備方法。

背景技術

隨著人們對環境污染的進一步認識和關注，對環境修復技術的需求也日益增加。特別是一些類似于鹽酸四環素(TC)等的廣譜性抗生素，因被大量使用而造成的環境污染問題。這些抗生素不僅對湖泊、河流和海洋造成的污染日益嚴重，而且對生態系統也造成各種不利影響，使人類的健康生活面臨巨大威脅。因此，當務之急是應該尋找一種綠色、可持續的方法來解決抗生素在水環境中污染的問題。光催化技術具有高效、環保、廉價等特點，是一種既節約資源又環境友好的“綠色”方法，因而在抗生素廢水處理方面越來越多的得到人們的青睞。眾所周知，光催化技術實用化的載體是光催化劑,所以設計和研發高性能光催化劑是光催化降解抗生素廢水的核心任務。但目前用于光催化降解抗生素廢水的光催化劑普遍存在抗生素的去除率不理想、礦化率偏低、光催化劑活性和穩定性較差、以及光催化劑的研發價格偏高等缺陷。此外，與染料等其他水污染物相比，抗生素較難光降解。因此，積極尋求和開發具有高效和高穩定性的光催化新材料及其制備新工藝和新技術一直是研究者們堅持不懈的追求目標。

近年來，羥基磷灰石(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂,HAP)作為一種無機功能材料，因其具有良好的生物相容性、生物活性、無毒性、環境友好以及價格低廉等特性而被廣泛應用于生物材料中。此外，HAP同時還兼具有優良的有機物吸附和光催化降解能力，已經引起了研究者們的極大興趣，成為新型光催化材料的研究熱點之一。

發明內容

本發明目的是提供一種對四環素廢水具有較好的光催化降解性能的材料及其制備和應用。

為了達到上述目的，本發明提供了一種CdS/中空多孔HAP微球復合材料的制備方法，其特征在于，包括：

步驟1：將CaCl₂溶液加入聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)溶液中，攪拌，逐滴加入Na₂CO₃溶液，攪拌得到白色懸浮液，離心，將所得固體分別用去離子水和無水乙醇清洗，干燥，得到CaCO₃微球前驅體；

步驟2：配制CaCO₃微球前驅體分散液，將CaCO₃微球前驅體分散液和Na₂HPO₄溶液混合，用NaOH調節pH為10.5-11.5，在110-130℃進行反應，冷卻至室溫，離心，用去離子水和無水乙醇清洗，干燥，得到中空多孔HAP微球；

步驟3：取CdS和中空多孔HAP微球分別溶于去離子水后混合，進行水熱反應，冷卻至室溫，離心，將所得固體干燥，得到CdS/中空多孔HAP微球復合材料。

優選地，所述的CaCl₂溶液的濃度為0.15M-0.25M。

優選地，所述的聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)溶液的濃度為5mg/mL-15mg/mL。