1.一种光催化分解纯水的催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:‑
(1)将Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5准II型异质结催化剂材料分散于H2PO2 溶液中,在惰性气体的保护下超声处理;其中Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5异质结材料的制备方法为将乙酸锌、乙酸镉和L‑半胱氨酸混溶于乙二胺/超纯水混合溶剂中,超声搅拌后,将搅拌均匀的悬浮液转移至反应釜中,并在180℃下反应24h,然后离心、清洗沉淀物质,在烘箱中干燥后回收得到黄色样品,标记为Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5;
(2)然后将悬浮液转移至光催化反应器中,将容器密封后,用真空泵将整个反应体系抽真空处理,利用可见光源照射反应器,并保持室温、不断搅拌;
(3)待反应结束后,打开反应器,移去上清液,离心回收沉淀物,在烘箱中干燥后回收得到磷酸根修饰的Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5,标记为Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5/Pi;
(4)将Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5/Pi进一步修饰,具体为:
2+ ‑
取Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5/Pi样品,分散到含有Ni 的H2PO2水溶液中,将上述悬浊液在惰性气体的保护下超声处理,然后将悬浮液转移至光催化反应器中,将容器密封后,用真空泵将整个反应体系抽真空处理,利用可见光源照射反应器,并保持室温、不断搅拌,待反应结束后,打开反应器,移去上清液,离心回收沉淀物,烘箱中干燥后回收得到负载过渡金属磷酸盐的Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5/Pi,标记为Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5/Pi/NiaPi。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5为Zn0.21Cd0.79S/D‑ZnS(en)0.5,磷酸根修饰后得到的产物为Zn0.21Cd0.79S/D‑ZnS(en)0.5/Pi;
所述惰性气体为氩气或氦气;
‑
所述H2PO2溶液为NaH2PO2、KH2PO2中的一种;
所述超声处理时间为20‑60min;
所述真空处理时间为10‑30min;
所述可见光源为太阳光,氙灯,汞灯,白炽灯,发光二极管灯其中的一种,处理时间为2‑
5h;
烘箱烘干温度为50‑70℃,烘干时间为10‑15h;
Zn0.21Cd0.79S/D‑ZnS(en)0.5/Pi制备过程中,Zn0.21Cd0.79S/D‑ZnS(en)0.5的投料为100‑
400mg,分散到80mL、浓度为0.15625‑0.625mol/L的NaH2PO2水溶液。
3.一种如权利要求1‑2任一方法制备得到的光催化分解纯水的催化剂。
4.一种光催化部分分解水和光催化分解纯水串联产氢的方法,包括如下步骤:‑
(1)将Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5样品,分散于H2PO2 溶液中,在惰性气体的保护下超声处理;然后将悬浮液转移至光催化反应器中,将容器密封后,用真空泵将整个反应体系抽真空处理,利用可见光源照射反应器,并保持室温、不断搅拌,体系产生的气体通过色谱,进行定量分析,待反应结束后,打开反应器,移去上清液,离心回收沉淀物,在烘箱中干燥后回收得到磷酸根修饰的Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5,标记为Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5/Pi;其中Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5的制备方法为将乙酸锌、乙酸镉和L‑半胱氨酸混溶于乙二胺/超纯水混合溶剂中,超声搅拌后,将搅拌均匀的悬浮液转移至反应釜中,并在180℃下反应24h,然后离心、清洗沉淀物质,在烘箱中干燥后回收得到黄色样品,标记为Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5;
2+ ‑
(2)将Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5/Pi样品,分散到含有Ni 的H2PO2 水溶液中,将上述悬浊液在惰性气体的保护下超声处理,然后将悬浮液转移至光催化反应器中,将容器密封后,用真空泵将整个反应体系抽真空处理,利用可见光源照射反应器,并保持室温、不断搅拌,体系产生的气体通过色谱,进行定量分析。
5.根据权利要求4所述的光催化部分分解水和光催化分解纯水串联产氢的方法,其特征在于,所述Zn1‑xCdxS/D‑ZnS(en)0.5为Zn0.21Cd0.79S/D‑ZnS(en)0.5,磷酸根修饰后得到的产物为Zn0.21Cd0.79S/D‑ZnS(en)0.5/Pi;
所述惰性气体为氩气或氦气;
‑
所述H2PO2溶液为NaH2PO2、KH2PO2中的一种;
所述超声处理时间为20‑60min;
所述真空处理时间为10‑30min;
所述可见光源为太阳光,氙灯,汞灯,白炽灯,发光二极管灯其中的一种,处理时间为2‑
5h;
烘箱烘干温度为50‑70℃,烘干时间为10‑15h;
第一步光催化部分分解水产氢过程中,Zn0.21Cd0.79S/D‑ZnS(en)0.5的投料为100‑400mg,分散到80mL、浓度为0.15625‑0.625mol/L的NaH2PO2水溶液;
第二步光催化部分分解水产氢过程中,Zn0.21Cd0.79S/D‑ZnS(en)0.5/Pi的投料为80‑
100mg,分散到80mL、浓度为0.42‑1.12mmol/L的NaH2PO2和浓度为0.015‑0.040mmol/L的NiSO4水溶液。