[发明专利]一种固载型铒掺杂硫化镉光催化剂及其制法和应用

说明书

本发明公开了一种固载型铒掺杂硫化镉光催化剂及其制备方法和应用。所述光催化剂的化学式为Cd_1‑xEr_xS，其中0x≤0.1。所述制备方法包括如下步骤：S1.将载体在酸性溶液中浸泡并洗净、烘干，然后煅烧，冷却、备用；S2.配置镉盐与铒盐的混合溶液A和硫盐溶液B；并将B溶液滴入A溶液中形成溶胶C；S3.将步骤S1中的载体浸泡在步骤S2的溶胶C中，加热进行反应，反应结束并洗涤、干燥后即可得到固载型铒掺杂硫化镉光催化剂。本发明将氯化镉溶液、硝酸铒溶液和硫化钠溶液制备形成溶胶，通过水热的方法得到铒掺杂的硫化镉，并覆盖在载体上而得到均一性好、催化活性高的固载型光催化剂材料。所得固载型催化剂材料固载牢固、不易脱落；载体可以选择有多孔洞、比表面积大、吸附能力强的材料，增加光催化反应位点，提高了光催化效率。且本发明制备工艺简单，重复性好。

技术领域

本发明属于光催化材料技术领域，特别涉及一种固载型铒掺杂硫化镉光催化剂及其制法和应用。

背景技术

随着现代社会的发展，环境问题变得日益严峻。在当下，有机污染是环境问题中最严重的问题之一。近些年来，光催化剂在有机污染物处理方面的应用已经成为人民研究的热点之一。硫化镉是一种能够利用可见光进行光催化作用的新型半导体光催化剂，因其有较窄的禁带宽度(2.4eV)，在可见光照射下能够显示很高的光催化活性，同时通过掺杂可提高其光催化性能。因此，实现其实际应用有着重要的现实意义。

目前，光催化氧化技术在实际应用中仍存在一些难题。主要是光催化剂难以分离回收，由于光催化氧化技术在处理有机污染物的过程中所使用的光催化剂大多数为粉末，在水中易于凝聚、不易沉降，易造成光催化剂流失，不利于光催化剂的再生和再利用。将光催化剂固载可以解决催化剂分离回收难的问题，还可以克服悬浮相催化剂稳定性差和易中毒的缺点。因此，寻找一种具有多孔洞、比表面积大、吸附能力强、化学性质稳定的优良载体并利用其开发一种稳定、高效的固定化光催化剂及其应用是相关技术亟待于克服的难点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种固载型铒掺杂硫化镉光催化剂的制备方法。本发明采用多孔、比表面积大、吸附能力强、化学性质稳定的材料为载体，并进行反应，制备得到硫化镉均匀覆盖在载体表面的固载型铒掺杂硫化镉光催化剂。所述固载型铒掺杂硫化镉光催化剂在废水处理过程中不仅催化效果好，稳定性好，且易回收。

本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的固载型铒掺杂硫化镉光催化剂。

本发明的再一目的在于提供所述固载型铒掺杂硫化镉光催化剂在降解废水中的苯胺的应用。

本发明的上述目的是通过以下方案予以实现的：

一种固载型铒掺杂硫化镉光催化剂，所述光催化剂的化学式为Cd_1-xEr_xS，其中0x≤0.1。

优选地，x为0.05或0.1。当x为0.05或0.1时，所述固载型铒掺杂硫化镉光催化剂不仅稳定性高、便于回收，其催化效率和效果更优，明显高于未掺杂铒的固载型硫化镉光催化剂。

一种固载型铒掺杂硫化镉光催化剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：

S1. 将载体在酸性溶液中浸泡并洗净、烘干，然后煅烧，冷却、备用；

S2. 配制镉盐与铒盐的混合溶液A；同时配制硫盐溶液B，并将B溶液滴入A溶液中形成溶胶C；

S3. 将步骤S1中的载体浸泡在步骤S2的溶胶C中，加热至160～220℃进行反应，反应结束并洗涤、干燥后即可得到固载型铒掺杂的硫化镉光催化剂。