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专利号: 202010635747X
申请人: 湖北科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种全太阳光谱响应型双网络水凝胶基光催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:首先通过电子束辐射合成CdS量子点前驱体储备液,并与纳米光催化基质进行有效复合后,共混于含有光敏剂、热敏聚合物和导电聚合物的混合液中,再次进行辐射交联反应,所得样品经水洗、干燥、粉碎、过筛、分级,即得不同颗粒度的全太阳光谱响应型CdS量子点/光敏剂/纳米光催化基质型双网络纳米复合水凝胶基光催化剂;

所述的CdS量子点/光敏剂/纳米光催化基质型双网络纳米复合水凝胶基光催化剂组分包括:CdCl2、S源物质、pH调节剂、羟基自由基清除剂、纳米光催化基质、光敏剂、热敏聚合物和导电聚合物。

2.根据权利要求1所述的的制备方法,其特征在于,所述的CdCl2物质的量为0.05~

0.2mol、S源物质的量为0.1~0.4mol、pH调节剂(0.1~2.0wt%)、羟基自由基清除剂0.1~

2.0wt%、纳米光催化基质0.5%~5%wt、光敏剂0.01~1%wt、热敏聚合物(2~10wt%、导电聚合物2~10wt%。

3.根据权利要求1所述的的制备方法,其特征在于,所述的S源为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、2,3-二巯基丁二酸等中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的pH调节剂为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、碳酸氢三钠、己二酸、乙酸、Tris-HCl、亚氨基二乙酸、三乙醇胺中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的羟基自由基清除剂为异丙醇、叔丁醇、邻羟基苯甲酸、对苯二甲酸等中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的纳米光催化基质为:TiO2、g-C3N4、MoSe2、Cu2O、Ag3PO4等中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的光敏剂为:还原/氧化石墨烯、金纳米棒、碳点、铂纳米簇、钯纳米片、黑鳞纳米球等中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的热敏聚合物为:氮-异丙基丙烯酰胺、氮、氮-二乙基丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚氧化乙烯等中的一种或几种;

所述的导电聚合物为:聚苯胺、聚噻吩、聚3,4-乙烯二氧噻吩、聚吡咯、聚苯撑中的一种或几种。

9.一种全太阳光谱响应型双网络水凝胶基光催化剂的辐射制备方法如下:

①取CdCl2物质的量为0.05~0.2mol并溶于去离子水中,滴加S源与CdCl2的摩尔比为2:

1,搅拌均匀成无色透明溶液后,缓慢滴加1M的pH调节剂0.1~2.0wt%,溶液由澄清变白色浑浊,继续滴加pH调节剂至溶液再次变澄清,继续调节pH至8~12之间,最后向上述混合溶液中加入羟基自由基清除剂0.1%~2.0wt%,即为CdS量子点前驱体储备液;

②将纳米光催化基质0.5%~5%wt加入步骤①所得的CdS量子点前驱体储备液中,超声搅拌均匀后,通入N2约为0.5~1h,之后负压下静置除泡,制成稳定分散的悬浮液;

③将步骤②所得混合悬浮液转移至PE密封袋中,置于电子束下进行原位辐射反应,运行电压为1000KeV,电子束流为20mA,电子束能量为1MeV,辐照剂量率为5~50kGy/pass,总剂量为10~50kGy,即制备出CdS量子点/纳米光催化基质复合物;

④将步骤③所得CdS量子点/纳米光催化基质复合物材料0.5%~2%wt,再次投入到光敏剂(0.01%~1%)悬浮液中,超声搅拌1h至形成均匀悬浮混合液;通过定量滴加NaBH4来有效调控混合液中的光敏剂比例,将所得混合液在80℃下搅拌3h,冷却至室温,并用乙醇洗涤数次和去离子水去除多余的NaBH4;经6000r/min高速离心后分离,取下层沉淀,置于70℃下干燥12h,即可得到CdS量子点/光敏剂/纳米光催化基质复合材料;

⑤将步骤④所得中间产品0.5%~2%wt加入到热敏聚合物2%~10%wt和导电聚合物(2%~10%)的混合溶液中,进行循环冷冻-解冻后,并置于电子束下进行辐射反应,选择的电子束能量为1MeV,辐射剂量为10~90kGy,剂量率为5~30kGy/pass,最后所得的产物即为CdS量子点/光敏剂/纳米光催化基质型双网络纳米复合水凝胶;

⑥将步骤⑤所得样品经水洗、干燥、粉碎、过筛、分级,即得不同颗粒度的全太阳光谱响应型双网络水凝胶基光催化剂微球颗粒。

10.一种全太阳光谱响应型双网络水凝胶基光催化剂,其特征在于,上述权利要求1-9的任意一种全太阳光谱响应型双网络水凝胶基光催化剂的制备方法制备而成。