[發明專利]具有光催化性能的Ni/Ni3C/CdS納米線催化劑制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110456940.1
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113181942B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 陳哲;徐安然;陳峰
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;C01B3/04;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明適用于光催化技術領域，提供了鎳及碳化鎳修飾硫化鎘納米線的制備方法，其包括：氯化鎘，三水合二乙基二硫代氨基甲酸鈉，分別溶于水中。將兩種溶液混合，攪拌，離心，干燥。將干燥后的固體溶于乙二胺后再通過水熱反應，生成硫化鎘。將硫化鎘，硝酸鎳，六亞甲基四胺溶水。轉移至反應釜中，將產物離心，干燥后。通過管式爐煅燒，得到鎳及碳化鎳修飾的硫化鎘。本發明得到的線型硫化鎘分散性好，結構穩定；使用本發明的方法得到的修飾后的硫化鎘產氫量達到15000μmolg^?1h^?1，且持續反應15小時，依舊能保持良好的產氫性能。還能有效降解土霉素(OTC)、左氧氟沙星(LEV)、鹽酸四環素(TCH)、諾氟沙星(NFX)、等抗生素以及染料活性紅2(RR2)，在90分鐘內，降解性能達到78％～91％。

技術領域

本發明屬于光催化技術領域，尤其涉及具有光催化性能的Ni/Ni3C/CdS納米線催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

環境污染和能源短缺問題已經成為人類面臨的重要挑戰。水污染與人類的日常生活緊密相連。由于農業及養殖業對抗生素的濫用，導致水體中抗生素的含量超標，威脅著人類的正常生活，因此尋找一種新型技術來處理水中污染引起了廣泛關注。

光催化產氫技術作為一種新型綠色化學技術，可以有效解決人口的快速增長和化石能源 的日益衰竭所帶來的煩惱。光催化化技術可以將光能轉化為化學能且光催化劑可回收，不會 造成二次污染等優點而被重視。目前硫化鎘作為一種在可見光條件下有著優異性能的光催化 劑。硫化鎘的禁帶寬度較窄(2.4eV)。復合熱力學的導帶結構等優點。但由于純硫化鎘的 光生電子-空穴的分離速率過慢，光生電子和光生空穴易結合。對氫氣的產生有著巨大影響。 并且純硫化鎘極易被光腐蝕，無法長期穩定存在。這些缺點限制了硫化鎘光催化性能。因此， 對硫化鎘進行修飾改性使其成為一種良好的光催化劑成為了研究重點。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供具有光催化性能的Ni/Ni3C/CdS納米線催化劑及其制備方法和應用，旨在解決背景技術中指出的現有技術存在問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種具有光催化性能的Ni/Ni3C/CdS納米線催化劑的制備方法，包括以下步驟：將氯化鎘、三水合二乙基二硫代氨基甲酸鈉、水混合均勻后，等反應完全后進行過濾，洗滌，干燥。將所得樣品與乙二胺混合后，水熱反應得到CdS。將CdS,六亞甲基四胺、硝酸鎳、去離子水混合均勻，水熱得到CdS/Ni(OH)2。將CdS/Ni(OH)2至于管式爐中煅燒后得到具有光催化性能Ni/Ni3C/CdS納米線催化劑。

作為本發明實施例的另一種優選方案，所述的氯化鎘、三水合二乙基二硫代氨基甲酸鈉的摩爾比為1:2;水的體積為100ml。硫化鎘、硝酸鎳、六亞甲基四胺的質量比為 100:(60~180):(120~360)。

作為本發明實施例的另一種優選方案，制備CdS水熱反應的條件為180℃，24h。制備CdS/Ni(OH)2水熱反應的條件為100℃，10h。

作為本發明實施例的另一種優選方案，所述所述的干燥處理過程中，置于真空干燥箱烘干過夜。

作為本發明實施例的另一種優選方案，煅燒處理過程中，樣品放置于管式爐中，樣品前方的坩堝內放置300mg的三聚氰胺。控制以5℃/min的升溫速度升溫至600℃，并在600℃溫度下煅燒1h。煅燒的過程中以含5%的氫氣95%氬氣的混合氣為載氣。

作為本發明實施例的另一種優選方案，所述的氯化鎘、三水合二乙基二硫代氨基甲酸鈉的摩爾比為1:2。硝酸鎳、六次亞甲基四胺的摩爾比為1:2。

作為本發明實施例的另一種優選方案，所述氯化鎘采用二點五水氯化鎘。硝酸鎳采用六水硝酸鎳。

本發明實施例的另一目的在于提供一種采用上述方法制備得到的具有光催化性能的Ni/Ni3C/CdS納米線催化劑。