水熱合成CdSe 量子點(diǎn)光催化劑的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水熱合成CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備方法及其應(yīng)用，屬于環(huán)境材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明包括NaHSe前驅(qū)體的制備，去離子水磁力攪拌下通氮?dú)獬鯕?，然后加入硼氫化鈉和硒粉，得到NaHSe前驅(qū)體溶液；還包括CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備，是在離子水中加入氯化鎘和穩(wěn)定劑，充分?jǐn)嚢韬笥脷溲趸c調(diào)節(jié)溶液的pH值。然后將上述制備的NaHSe前驅(qū)體溶液通氮?dú)獬鯕?，待溶液由無色變成橙黃色后，將溶液倒入到高壓反應(yīng)釜中加熱、冷卻、離心，洗滌并真空干燥，得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。其優(yōu)點(diǎn)為按照本發(fā)明所述的制備方法得到的CdSe量子點(diǎn)光催化劑，能夠有效利用紫外光在抗生素廢水中降解頭孢氨芐抗生素。
【專利說明】水熱合成CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備方法及其應(yīng)用
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于環(huán)境材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及水熱合成CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備 方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0003]抗生素(Antibiotics)是由某些微生物或動植物產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)，能抑制微生物 和其他細(xì)胞增殖的物質(zhì)，廣泛用于治療各種細(xì)菌感染或抑制致病微生物感染的藥物。由于 抗生素藥物的不合理利用，對環(huán)境產(chǎn)生了較大的危害，以頭孢氨芐為例，許多研究報告表明 抗生素已廣泛存在土壤、地表水、地下水、沉積物、城市污水以及動物排泄物氧化塘中。因 此，消除環(huán)境中抗生素殘留帶來的環(huán)境污染和食物鏈產(chǎn)品安全等問題已是科研工作者迫切 需要解決的重大問題。
[0004]量子點(diǎn)(Quantum dots, QDs)也稱納米晶，即半徑小于或接近于激子玻爾半徑的 半導(dǎo)體納米晶粒，一般是i1-v1、ii1-v族窄禁帶的納米半導(dǎo)體顆粒，具有尺寸小，表面積大 等優(yōu)點(diǎn)。同時QDs表面的鍵態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不同，表面原子配位不全等導(dǎo)致表面活 性增加，使之具備作為催化劑的基本條件。此外，隨著QDs粒徑的減小，表面光滑程度變差， 形成凹凸不平的原子臺階，極大地增加了化學(xué)反應(yīng)的接觸面[9_11]。納米級半導(dǎo)體粒子表面 積的提高，使比表面積對反應(yīng)速率的約束減小，表面缺陷和活性中心增加。同時，量子尺寸 效應(yīng)使其導(dǎo)帶和價帶能級變得更為分立，電子與空穴復(fù)合幾率降低，這些特征都有利于提 高QDs催化活性。因此，以半導(dǎo)體量子點(diǎn)具有尺寸分布窄、結(jié)晶性好、光穩(wěn)定性好、表面性質(zhì) 可控等優(yōu)點(diǎn)，選擇半導(dǎo)體量子點(diǎn)作為光催化材料來處理環(huán)境中的廢水是一種比較理想的材 料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明以水熱法為技術(shù)手段，制備出CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0006]本發(fā)明按以下步驟進(jìn)行:
(I)NaHSe前驅(qū)體的制備:
取20mL三頸圓底燒瓶，磁力攪拌下通氮?dú)獬鯕夂蠹尤肱饸浠c和硒粉，硼氫化鈉和 硒粉的摩爾比為(0.0005、.01):(0.0005、.002)，迅速加入去離子水密封攪拌，去離子水 與硼氫化鈉的比為(I飛):(0.0005、.01) mL/mol，其間一直通氮?dú)?，反?yīng)由渾濁變澄清，制 得澄清的NaHSe前驅(qū)體溶液備用。
[0007](2) CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備:
在小燒杯中加入去離子水，去離子水與硼氫化鈉的比為(1(T30):(0.0005、.01) mL/mol，通氮?dú)獬鯕夂蠹尤腈k源，鎘源與硼氫化鈉的摩爾比為(0.0001、.0004): (0.0005、.01)，攪拌至完全溶解后加入穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑與硼氫化鈉的摩爾比為(0.0003、.00065): (0.0005、.01)，充分?jǐn)嚢韬笥胠mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的PH =7?11，然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯?溶液由無色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的 溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干，得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0008]在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，所述的穩(wěn)定劑為L-鹽酸半胱氨酸，硫代蘋果酸，巰基 乙酸，巰基丙酸，檸檬酸鈉。
[0009]在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，所用的鎘源為氯化鎘，碳酸鎘，硝酸鎘，硫酸鎘。
[0010]在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，所述的高壓反應(yīng)釜中加熱溫度為120_200°C。
[0011]按照本發(fā)明所述的制備方法得到的CdSe量子點(diǎn)光催化劑，在抗生素廢水中降解 頭孢氨芐抗生素的應(yīng)用。
[0012]光催化活性評價:在Dff-Ol型光化學(xué)反應(yīng)儀(購自揚(yáng)州大學(xué)教學(xué)儀器廠)中進(jìn)行， 紫外光燈照射，將IOOmL頭孢氨芐模擬廢水加入反應(yīng)器中并測定其初始值，然后加入復(fù)合 光催化劑，磁力攪拌并開啟曝氣裝置通入空氣保持催化劑處于懸浮或飄浮狀態(tài)，光照過程 中間隔IOmin取樣分析，離心分離后取上層清液在分光光度計Xmax=262nm處測定吸光度， 并通過公式:DR=[ (A0-Ai) /AJ X 100%算出降解率，其中A0為達(dá)到吸附平衡時四環(huán)素溶液 的吸光度，Ai為定時取樣測定的頭孢氨芐溶液的吸光度。
[0013]本發(fā)明中所用的L-鹽酸半胱氨酸，硫代蘋果酸，巰基乙酸，巰基丙酸，檸檬酸鈉， 氯化鎘，碳酸鎘，硝酸鎘，硫酸鎘，硒粉，硼氫化鈉均為分析純，購于國藥化學(xué)試劑有限公 司；
頭孢氨芐抗生素為標(biāo)品，購于上海順勃生物工程有限公司。
[0014]有益效果
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了以半導(dǎo)體量子點(diǎn)為催化劑降解抗生素廢水的目的。半導(dǎo)體材料作為光催 化劑，紫外光作為激發(fā)，通過與污染物分子的界面相互作用實(shí)現(xiàn)特殊的催化或轉(zhuǎn)化效應(yīng)，使 周圍的氧氣及水分子激發(fā)成極具氧化力的自由負(fù)離子，從而達(dá)到降解環(huán)境中有害有機(jī)物質(zhì) 的目的，該方法不會造成資源浪費(fèi)與附加污染的形成，且操作簡便，是一種綠色環(huán)保的高效 處理技術(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1不同鎘源的CdSe量子點(diǎn)X射線衍射圖(XRD)，從圖中可以明顯的看出CdSe 量子點(diǎn)的3個主要特征衍射峰。
[0016]圖2 CdSe量子點(diǎn)高分辨透射電鏡圖(HRTEM)，高分辨透射電鏡圖充分證明了 XRD 的三個衍射峰。
[0017]圖3頭孢氨芐降解的高效液相色譜圖(HPLC)，從圖中可以直觀的看出頭孢氨芐 的降解過程。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0019]實(shí)施例1:
(I)NaHSe前驅(qū)體的制備:取20mL三頸圓底燒瓶，磁力攪拌下通氮?dú)獬鯕夂蠹尤?.0005mol硼氫化鈉和 0.0005mol硒粉，迅速加入ImL去離子水密封攪拌，其間一直通氮?dú)?，反?yīng)由渾濁變澄清， 制得澄清的NaHSe前驅(qū)體溶液備用。
[0020]⑵CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備:
在小燒杯中加入IOmL去離子水，通氮?dú)獬鯕夂蠹尤耄瑪嚢柚镣耆芙夂蠹尤?0.0OOlmol氯化鎘和0.0003mol L-鹽酸半胱氨酸,充分?jǐn)嚢韬笥胠mol/L的氫氧化鈉溶液 調(diào)節(jié)溶液的PH=10。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮 氣除氧氣待溶液由無色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中160°C加熱40分鐘，取出自然 冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干，得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0021](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到56.23%。
[0022]實(shí)施例2:
按實(shí)施例1中的步驟，不同的是(I)中磁力攪拌下通氮?dú)獬鯕夂蠹尤?.0lmol硼氫 化鈉和0.00075mol硒粉，迅速加入5mL去離子水密封攪拌，其間一直通氮?dú)猓磻?yīng)由渾濁 變澄清，制得澄清的NaHSe前驅(qū)體溶液備用。
[0023]⑵CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備:
在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬鯕夂蠹尤?，攪拌至完全溶解后加?0.0004mol氯化鎘和0.00065mol L-鹽酸半胱氨酸,充分?jǐn)嚢韬笥胠mol/L的氫氧化鈉溶液 調(diào)節(jié)溶液的PH=10。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮 氣除氧氣待溶液由無色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中160°C加熱40分鐘，取出自然 冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干，得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0024](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到68.73%。
[0025]實(shí)施例3:
按實(shí)施例1中的步驟，不同的是(I)中磁力攪拌下通氮?dú)獬鯕夂蠹尤?.0lmol硼氫 化鈉和0.0Olmol硒粉，迅速加入5mL去離子水密封攪拌，其間一直通氮?dú)?，反?yīng)由渾濁變 澄清，制得澄清的NaHSe前驅(qū)體溶液備用。
[0026]⑵CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備:
在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬鯕夂蠹尤?，攪拌至完全溶解后加?0.0004mol氯化鎘和0.0003mol L-鹽酸半胱氨酸,充分?jǐn)嚢韬笥胠mol/L的氫氧化鈉溶液 調(diào)節(jié)溶液的PH=10。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮 氣除氧氣待溶液由無色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中160°C加熱40分鐘，取出自然 冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干，得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0027](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到58.81%。
[0028]實(shí)施例4:
按實(shí)施例1中的步驟，不同的是(I)中磁力攪拌下通氮?dú)獬鯕夂蠹尤?.0lmol硼氫 化鈉和0.002mol硒粉，迅速加入5mL去離子水密封攪拌，其間一直通氮?dú)?，反?yīng)由渾濁變 澄清，制得澄清的NaHSe前驅(qū)體溶液備用。[0029]⑵CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備:
在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬鯕夂蠹尤?，攪拌至完全溶解后加?br> 0.0004mol氯化鎘和0.00065mol L-鹽酸半胱氨酸,充分?jǐn)嚢韬笥胠mol/L的氫氧化鈉溶液 調(diào)節(jié)溶液的PH=10。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮 氣除氧氣待溶液由無色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中160°C加熱40分鐘，取出自然 冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干，得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0030](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到57.43%。
[0031]實(shí)施例5:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬鯕?后加入，攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.0003mol硫代蘋果酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=10。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0032](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到66.25%。
[0033]實(shí)施例6:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.0003mol朽1檬酸鈉，充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=10。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0034](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到67.13%。
[0035]實(shí)施例7:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.0003mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=10。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0036](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到69.26%。
[0037]實(shí)施例8:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.0003mol巰基乙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=10。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0038](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到63.54%。
[0039]實(shí)施例9:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.0003mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=7。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0040](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到66.30%。
[0041]實(shí)施例10:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.0003mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=8。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0042](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到62.74%。
[0043]實(shí)施例11:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.00065mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=9。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0044](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到70.34%。
[0045]圖1不同鎘源的CdSe量子點(diǎn)X射線衍射圖(XRD)，從圖中可以明顯的看出CdSe 量子點(diǎn)的3個主要特征衍射峰。
[0046]圖2 CdSe量子點(diǎn)高分辨透射電鏡圖(HRTEM)，高分辨透射電鏡圖充分證明了 XRD 的三個衍射峰。
[0047]圖3頭孢氨芐降解的高效液相色譜圖(HPLC)，從圖中可以直觀的看出頭孢氨芐 的降解過程。
[0048]實(shí)施例12:按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.00065mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=ll。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0049](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到60.73%。
[0050]實(shí)施例13:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol碳酸鎘和0.00065mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=9。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0051](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到65%。
[0052]實(shí)施例14:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol硝酸鎘和0.00065mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=9。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0053](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到67.02%。
[0054]實(shí)施例15:
按實(shí)施例2中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol硫酸鎘和0.00065mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=9。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 160°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0055](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到69.47%。
[0056]實(shí)施例16:
按實(shí)施例11中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.00065mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=9。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 120°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0057](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到61.32%。
[0058]實(shí)施例17:
按實(shí)施例11中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.00065mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=9。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 140°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0059](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到69.57%。
[0060]實(shí)施例18:
按實(shí)施例11中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.0003mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=9。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 180°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0061](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到68.61%。
[0062]實(shí)施例19:
按實(shí)施例11中的步驟，不同的是(2)中在小燒杯中加入30mL去離子水，通氮?dú)獬?氣后加入,攪拌至完全溶解后加入0.0004mol氯化鎘和0.0003mol巰基丙酸,充分?jǐn)嚢韬?用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=9。然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅 速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤河蔁o色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中 200°C加熱40分鐘，取出自然冷卻。將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干， 得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
[0063](3)取(2)中樣品在光化學(xué)反應(yīng)儀中進(jìn)行光催化降解試驗(yàn)，測得該光催化劑對頭 孢氨芐抗生素的降解率在60min內(nèi)達(dá)到64.89%。
【權(quán)利要求】
1.水熱合成CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行:(1)NaHSe前驅(qū)體的制備:取20mL三頸圓底燒瓶，磁力攪拌下通氮?dú)獬鯕夂蠹尤肱饸浠c和硒粉，硼氫化鈉和硒粉的摩爾比為(0.0005、.01):(0.0005、.002)，迅速加入去離子水密封攪拌，去離子水與硼氫化鈉的比為(I飛):(0.0005、.01) mL/mol，其間一直通氮?dú)?，反?yīng)由渾濁變澄清，制得澄清的NaHSe前驅(qū)體溶液備用；(2)CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備:在小燒杯中加入去離子水，去離子水與硼氫化鈉的比為(10^30):(0.0005^0.01) mL/mol,通氮?dú)獬鯕夂蠹尤腈k源，鎘源與硼氫化鈉的摩爾比為(0.0001、.0004): (0.0005、.01)，攪拌至完全溶解后加入穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑與硼氫化鈉的摩爾比為 (0.0003、.00065): (0.0005、.01)，充分?jǐn)嚢韬笥胠mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH =7~11，然后將制備的新鮮的NaHSe前驅(qū)體溶液迅速的倒入到小燒杯中，繼續(xù)氮?dú)獬鯕獯芤篳由無色變橙黃色后，倒入50mL高壓反應(yīng)釜中加熱40分鐘，取出自然冷卻，將冷卻后的溶液離心，洗滌并放入真空干燥箱中烘干，得到CdSe量子點(diǎn)光催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水熱合成CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備方法，其特征在于:其中所述的穩(wěn)定劑為L-鹽酸半胱氨酸，硫代蘋果酸，巰基乙酸，巰基丙酸或檸檬酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水熱合成CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備方法，其特征在于:其中所述的鎘源為氯化鎘，碳酸鎘，硝酸鎘或硫酸鎘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水熱合成CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備方法，其特征在于:其中所述的高壓反應(yīng)釜中加熱溫度為120-200°C。
5.權(quán)利要求1的水熱合成CdSe量子點(diǎn)光催化劑的制備方法制得的CdSe量子點(diǎn)光催化劑在抗生素廢水中降解頭孢氨芐抗生素的應(yīng)用。
【文檔編號】C02F101/34GK103506139SQ201310082045
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】劉馨琳, 閆永勝, 姚冠新, 馬長暢, 湯艷峰, 吳易霖, 吳宇霆, 霍鵬偉 申請人:江蘇大學(xué)