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技術領域

本發(fā)明屬于納米復合材料制備領域，特別涉及一種CdS納米粒子修飾的石墨烯(GE)/γFe2O3復合光催化劑的制備方法。

技術背景

半導體光催化是近年來在材料化學及環(huán)境化學交叉領域興起的熱門研究方向。光催化技術可在常溫常壓下將絕大多數(shù)有機污染物降解，且無二次污染，已成為前景光明的環(huán)境污染治理方法。光催化技術的核心是光催化材料，傳統(tǒng)的光催化材料為金屬氧化物或者硫化物半導體化合物，這類材料受自身性質限制，光催化性能一般較低。例如，TiO2是應用最為廣泛的光催化劑，但由于其帶隙能大于3.0eV，只在紫外光照射下才具有催化活性，極大限制了其應用范圍。近年來，將兩種或兩種以上半導體相互耦合，形成半導體異質結構受到了研究者的廣泛關注。其中根據(jù)半導體導帶、價帶位置的不同來構建全固態(tài)Z-型能帶結構復合材料已成為一種發(fā)展趨勢。全固態(tài)Z-型能帶結構是利用半導體A導帶上的電子經過電子中介與半導體B價帶的空穴進行結合，留下半導體A上的空穴和半導體B上的電子，遺留下來的電子和空穴具有較強的還原和氧化能力，此外該種結構能夠促進光生電子-空穴對的有效分離，使得半導體催化性能得到很大程度上的提高。

石墨烯(GE)是近年來發(fā)展最為迅速的二維炭質新材料，除擁有大比表面積、高化學穩(wěn)定性、較好吸附能力等傳統(tǒng)炭材料的諸多優(yōu)點外，還因其獨特的結構使其具有完美的量子霍爾效應、獨特的量子隧道效應、雙極電場效應等特殊的性質。本發(fā)明選用能帶隙相匹配的γ-Fe2O3和CdS分別作為半導體A和B，以石墨烯作為電子中介構建γ-Fe2O3/GE/CdS復合光催化劑，制備出了性能優(yōu)異的Z-型結構復合光催化材料，可用于可見光降解有機污染物。

發(fā)明內容

先用水熱法合成出立方塊狀的普魯士藍(PB)納米顆粒；再將PB顆粒超聲分散在去離子水中，加入聚丙烯胺鹽酸鹽，使PB顆粒帶正電荷。依次加入均勻的氧化石墨分散液和硝酸鎘溶液，攪拌。最后加入硫化鈉溶液，攪拌反應，收集產物。將上述產物在氬氣氣氛中，以2℃min1的速率升溫至350℃，并保持2h，得到最終產物。該復合材料是一種良好的可見光催化劑，對有機污染物Rhodamine B具有光催化降解效果。