本發(fā)明屬于無機(jī)環(huán)保光催化材料的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，隨著社會的不斷發(fā)展，人類對于化石燃料的過度開采利用引起了世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)和環(huán)境問題。近十年來，政府和科學(xué)家都十分重視尋找豐富的、可再生的以及環(huán)境友好的新能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石燃料。氫氣作為一種高效無污染并且可再生的清潔能源，被認(rèn)為是未來最優(yōu)前景的能源。在眾多制備氫氣的技術(shù)中，利用太陽能光催化分解水將h2o還原成h2的方法是被研究最多的，這種方法成本低廉并且不會對環(huán)境帶來負(fù)擔(dān)。
cds因其合適的導(dǎo)帶和價(jià)帶位置，在光催化制氫領(lǐng)域引起了研究者們的廣泛關(guān)注。眾多cds納米構(gòu)型中，cds量子點(diǎn)由于其可以通過改變尺寸來控制能帶結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，被看作具有潛力的光催化劑，并且cds量子點(diǎn)在水中分散性極好，能更好的吸收可見光。但是純cds在光催化分解水的過程中存在光生電子和空穴復(fù)合速率快的缺點(diǎn)，限制了其光催化性能的實(shí)際應(yīng)用。為了提高cds量子點(diǎn)的光催化活性，將其與具有合適帶隙結(jié)構(gòu)的bi2moo6相復(fù)合，利用兩種半導(dǎo)體的能級差使光生載流子在兩者的導(dǎo)帶和價(jià)帶之間互相遷移，促進(jìn)光生電子和空穴的分離，進(jìn)而提高其光分解水制氫的催化性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種操作簡單且易于實(shí)現(xiàn)的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑的制備方法，該方法制得的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑可見光利用率高、光量子效率高且光催化制氫活性好。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：
（1）在攪拌條件下將五水合硝酸鉍和二水合鉬酸鈉按摩爾比2:1溶于去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)5-30min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥得到bi2moo6納米粉體；
（2）配制乙酸鎘溶液，在攪拌和通氮?dú)獾那闆r下向乙酸鎘溶液中加入巰基乙酸和硫化鈉得到混合溶液，其中巰基乙酸與乙酸鎘的摩爾比為1.2:1，硫化鈉與乙酸鎘的摩爾比為1:1；
（3）將步驟（2）得到的混合溶液于65℃反應(yīng)2h，然后加入步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到懸浮溶液，其中bi2moo6納米粉體與乙酸鎘的摩爾比為0.1-0.5:1；
（4）將步驟（3）得到的懸浮溶液繼續(xù)反應(yīng)0.5h后過濾、干燥得到具有高催化活性的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液中硝酸鉍的摩爾濃度為0.01-0.05mol/l。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述乙酸鎘溶液中乙酸鎘的摩爾濃度為0.01-0.05mol/l。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：
1、采用適宜的合成工藝制備出能帶結(jié)構(gòu)相匹配的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑，利用兩種半導(dǎo)體之間的能級差使光生載流子由一種半導(dǎo)體微粒的能級注入到另一種半導(dǎo)體微粒的能級上，從而提高光生電荷的分離效率，進(jìn)而提高復(fù)合型光催化劑的制氫性能；
2、根據(jù)微波水熱法加熱速率快和溶液受熱均勻等特點(diǎn)，采用微波水熱法制備出晶粒粒度小、團(tuán)聚程度低的高活性bi2moo6納米粉體，進(jìn)而有效提高了cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑的活性。
附圖說明
圖1為300w氙燈照射下，本發(fā)明實(shí)施例1所制備的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑和純cds量子點(diǎn)光催化劑的光催化分解水制氫效率柱形圖（操作條件：催化劑的量：0.1g；犧牲劑的量：5ml0.1mol/l的na2s和5ml0.04mol/l的na2so3）。從圖中可以看出，在模擬可見光的照射下，光照5h后，cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑的產(chǎn)氫效率明顯高于純cds量子點(diǎn)光催化劑的產(chǎn)氫效率，表現(xiàn)出明顯增強(qiáng)的光催化活性。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
（1）在攪拌條件下將0.97g五水合硝酸鉍和0.242g二水合鉬酸鈉溶于200ml去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)5min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥得到bi2moo6納米粉體；
（2）配制0.01mol/l的乙酸鎘溶液200ml，在攪拌和通氮?dú)獾那闆r下向乙酸鎘溶液中加入0.0024mol巰基乙酸和0.002mol硫化鈉得到混合溶液；
（3）將步驟（2）得到的混合溶液于65℃反應(yīng)2h，然后加入0.001mol步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到懸浮溶液；
（4）將步驟（3）得到的懸浮溶液繼續(xù)反應(yīng)0.5h后過濾、干燥得到具有高催化活性的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑。
實(shí)施例2
（1）在攪拌條件下將1.94g五水合硝酸鉍和0.484g二水合鉬酸鈉溶于200ml去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)10min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥得到bi2moo6納米粉體；
（2）配制0.03mol/l的乙酸鎘溶液200ml，在攪拌和通氮?dú)獾那闆r下向乙酸鎘溶液中加入0.0072mol巰基乙酸和0.006mol硫化鈉得到混合溶液；
（3）將步驟（2）得到的混合溶液于65℃反應(yīng)2h，然后加入0.002mol步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到懸浮溶液；
（4）將步驟（3）得到的懸浮溶液繼續(xù)反應(yīng)0.5h后過濾、干燥得到具有高催化活性的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑。
實(shí)施例3
（1）在攪拌條件下將0.97g五水合硝酸鉍和0.242g二水合鉬酸鈉溶于200ml去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)30min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥得到bi2moo6納米粉體；
（2）配制0.05mol/l的乙酸鎘溶液200ml，在攪拌和通氮?dú)獾那闆r下向乙酸鎘溶液中加入0.012mol巰基乙酸和0.01mol硫化鈉得到混合溶液；
（3）將步驟（2）得到的混合溶液于65℃反應(yīng)2h，然后加入0.001mol步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到懸浮溶液；
（4）將步驟（3）得到的懸浮溶液繼續(xù)反應(yīng)0.5h后過濾、干燥得到具有高催化活性的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑。
實(shí)施例4
（1）在攪拌條件下將4.85g五水合硝酸鉍和1.21g二水合鉬酸鈉溶于200ml去離子水中形成硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液，在室溫條件下將硝酸鉍與鉬酸鈉的混合溶液攪拌2h后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，然后將水熱反應(yīng)釜放入微波消解儀中于120℃微波反應(yīng)15min，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌、干燥得到bi2moo6納米粉體；
（2）配制0.05mol/l的乙酸鎘溶液200ml，在攪拌和通氮?dú)獾那闆r下向乙酸鎘溶液中加入0.012mol巰基乙酸和0.01mol硫化鈉得到混合溶液；
（3）將步驟（2）得到的混合溶液于65℃反應(yīng)2h，然后加入0.005mol步驟（1）得到的bi2moo6納米粉體得到懸浮溶液；
（4）將步驟（3）得到的懸浮溶液繼續(xù)反應(yīng)0.5h后過濾、干燥得到具有高催化活性的cds量子點(diǎn)/bi2moo6復(fù)合型光催化劑。
以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。