本发明涉及一种复合纳米光催化剂。
背景技术:
目前,国内外研究最多的半导体光催化材料主要是金属氧化物和硫化物,如ti02,w03,zno,fe203,cds等。硫化镉(cds)因具其有较低的禁带宽度而在光催化降解有机污染物领域有着广泛的应用。但是由于其具有光腐蚀和不稳定现象,使得硫化镉光催化剂在光催化反应过程中易于分解,从而降低了其光催化效率并限制了其应用。硫化镉纳米粒子由于其颗粒过于细微,在使用环境中易于失活和凝聚、不易沉降,导致其很难分离、回收和重复利用。为解决上述问题,增加其使用稳定性,将硫化镉负载于一定载体上,如玻璃、硅胶、活性炭等,但这些载体存在机械强度较弱、化学稳定性、降低催化活性和热稳定性差等局限。因此,如何提高光催化剂的光催化活性和稳定性是当今的研究热点。
技术实现要素:
本发明针对现有光催化剂存在的问题,提供一种具有比表面积大、催化活性高、对光源的利用率高、催化效率高、稳定性好、环保无毒、成本低、可多次重复使用等优点的复合型光催化剂。
为了实现以上目的,本发明采用的技术方案如下:一种复合纳米光催化剂,其特征在于:按照重量份数取各原料:醋酸镉30-50份、硫脲10-20份、二氧化钛10-15份、氧化锌2-3份、氧化铝1-2份和云母粉10-15份;其制备方法,包括以下步骤:
(1)将醋酸镉、硫脲加入超声发生器中,加入适量水使其溶解,然后加入氨水调节ph至9-10,在频率为40-60khz下继续超声30-60min,得悬浊液;
(2)将悬浊液、二氧化钛、氧化锌、氧化铝和云母粉加入球磨机,再加入适量水搅拌,得糊状物;
(3)将上述糊状物在60-80℃下微波干燥2-3h,干燥后研磨成粉末,再放入马沸炉在温度为400-500℃下焙烧3-5h,即得到光催化剂。
优选的,以上所述步骤(2)所述搅拌是在转速为350-500r/min下搅拌30-65min。
优选的,以上所述所述焙烧的升温速率为5-10℃/min。
优选的,以上步骤步骤(3)所述研磨是将物料研磨至粒径为1.0-2.0mm。
与现有技术相比,本发明的优点及有益效果为:
1、本发明制得的光催化剂具有较大的比表面积、良好的孔隙结构及较多的催化活性中心,提高了催化剂的吸附性能,使得光生电子和空穴能够有效的分离,进而提高催化剂的活性和效率,扩大了催化剂在可见光范围的吸收,大大提高催化剂对太阳光的利用率。
2、本发明以赤泥和云母粉作为载体,不仅能使得催化剂性能更加稳定,更容易分离、回收及多次重复利用,还能提高催化剂的吸附性能和光催化性能。