本發明涉及一種復合光催化劑及其制備方法，屬于納米材料制備技術領域，尤其涉及一種復合納米材料及其制備方法。
背景技術：
近年來，能源危機愈演愈烈，石油日益枯竭，油價上漲，導致全球經濟增長緩慢，各國為解決能源危機，實行各種政策，也有的國家為奪取原油，發動戰爭，伊朗革命，波斯灣戰爭，以及伊拉克戰爭都是為了爭奪石油的控制權，最終目的就是為了解決能源危機。世界上為解決能源危機，也開發了很多新能源，新的方式，如光解產氫，風力發電，潮汐發電，地熱發電等等，但大多數方式都是有局限性的，只能在特定的環境下實現，此時，需要尋找一種能夠高效率燃燒，釋放的能量大，無污染，制備容易的新型能源。
眾所周知，對于地球來說，太陽光是無窮無盡的，如果能利用太陽光產生理想能源，這將是一筆巨大的財富。現有技術中，有些專利利用紫外光照射，分解水，產生氫氣，氫氣確實是理想的能源，在催化劑的作用下分解水產生氫氣和氧氣，氫氣燃燒之后又產生水，對環境沒有任何污染，而且產生的能量十分可觀，可以用氫氣代替傳統的能源；也有技術論文中披露利用紫外光照射產氫，的確可以產生氫氣，但是，紫外光在太陽光中占得比例只有2%，剩下的98%全都浪費了，雖說太陽光是無窮無盡的，但是如此小的比例始終不能實現大規模生產。
技術實現要素：
為解決現有技術中存在的問題，本發明的技術目的在于，提供一種復合光催化劑及其制備方法，工藝流程簡單，生產成本低，具有高效光催化活性。
為達到上述目的，本發明所采用的技術手段包括以下步驟：一種復合光催化劑，是指鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑。
進一步的，所述鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑能使水在太陽光的可見光照射下持續產生氫氣。
進一步的，所述復合光催化劑的制備方法，步驟如下：
步驟一、將先將鎘源和硫源分散到胺類溶劑和去離子水的混合溶劑中,水熱法合成硫化鎘納米材料；
步驟二、將合成的硫化鎘納米材料、表面活性劑、鉬酸鹽、鉍鹽加入去離子水中，制成混合溶液，進行水熱反應；再將水熱產物洗滌后真空干燥，制得鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑。
進一步的，所述鉬酸鉍與硫化鎘的質量比為0.05～2:1。
進一步的，所述鎘源為硝酸鎘、氯化鎘、乙酸鎘的一種或幾種組合，硫源為硫脲、硫化鈉、硫代乙酰胺、升華硫的一種或幾種組合；所述胺類溶劑為乙二胺、二乙烯三胺、六亞甲基四胺、三乙烯四胺、環己胺、四乙烯五胺、三乙烯二胺、二甲基甲酰胺、環乙烯亞胺的一種或幾種組合。
更進一步的，所述鎘源和硫源的質量比為0.3～2:1；所述胺類溶劑和去離子水的體積比為0.2～10:1。
進一步的，所述鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸銨、三氧化鉬的一種或幾種組合；所述鉍鹽為氯化鉍、硝酸鉍、次硝酸鉍的一種或幾種組合。
更進一步的，所述鉬酸鹽和鉍鹽的質量比為0.3～2:1。
進一步的，所述表面活性劑為乙二醇、聚乙烯吡絡烷酮、月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉、苯乙烯、聚乙烯醇、吐溫、十二烷基苯磺酸鈉的一種或幾種組合。
進一步的，所述步驟一中加熱反應的溫度為60℃～180℃，加熱反應的時間為10～48h；所述步驟二中加熱反應的溫度為100℃～220℃，加熱反應的時間為12～36h。
本發明的有益效果在于：鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑具有大面積接觸界面，有利于載流子分離，鉬酸鉍與硫化鎘結構穩定且帶隙匹配，提高了光催化活性，催化效果穩定，具有優異的光解水產氫、光降解有機污染物及重金屬離子和二氧化碳還原性能；合成方法原料普通，制備操作流程簡單，工藝參數容易實現，成本低廉，操作簡便，產率高，循環使用壽命長，在光解水產氫、光降解有機污染物及重金屬離子和二氧化碳還原等領域具有廣泛的應用前景和工業化前景。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的闡述。
圖1為本發明實施例1中鉬酸鉍與硫化鎘的tem譜圖照片。
具體實施方式
實施例1
將硝酸鎘和硫代乙酰胺按0.4:1的質量比分散到40ml混合溶液中，混合溶液中三乙烯二胺和去離子水的體積比為2:1，加熱至80℃反應16h，然后離心，在60℃真空干燥6h，得到cds納米晶。
將cds納米晶與15ml乙二醇、0.3g鉬酸鈉、0.5g硝酸鉍混合加入25ml去離子水中，將混合溶液轉移至溶劑為50ml的聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，加熱至180℃反應24h，制得鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑。
如圖1所示，所產生的鉬酸鉍與硫化鎘的tem譜圖照片，經測試其產氫性能在2小時后可達到2490微摩爾。
實施例2
將20g氯化鎘和15g硫化鈉分散到2l混合溶液中，混合溶液中二乙烯三胺和去離子水的體積比為1:1，然后將混合溶液加熱至180℃反應48h，然后離心，真空干燥，得到cds納米晶。
將cds納米晶與0.5l吐溫、30g鉬酸氨、15g氯化鉍混合加入5l去離子水中，將混合溶液加熱至200℃水熱反應36h，制得鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑。
其光催化降解次甲基藍染料廢水效率達98%。
實施例3
將1kg乙酸鎘和1kg升華硫分散到30l混合溶液中，混合溶液中六亞甲基四胺和去離子水的體積比為4:1，然后將混合溶液加熱至110℃反應30h，然后離心，真空干燥，得到cds納米晶。
將cds納米晶與1l月桂基磺化琥珀酸單酯二鈉、900g三氧化鉬、1.5kg次硝酸鉍混合加入7l去離子水中，將混合溶液加熱至220℃水熱反應24h，制得鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑。
其光催化降解重金屬cr3+離子的效率達96%。
本發明公開了一種鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑，該催化劑能利用太陽光中的可見光分解水，產生氫氣。由于利用的是可見光去產生氫氣，可見光在太陽光中所占的比例是49%，這個比例相當可觀，這大大提高了對太陽光的利用率，這是本發明的特征之一。同時，利用了鉬酸鉍和硫化鎘復合產生的優秀光催化性能，使得在自然光的照射下，可高效的分解水，持續產生氫氣，反復5次之后，鉬酸鉍與硫化鎘的復合物仍保持98%以上，因為其重復性能好，循環使用壽命長，具有很高的使用價值，這是本發明的另一特征。
本發明制備的鉬酸鉍與硫化鎘復合光催化劑具有大面積接觸界面，有利于載流子分離，鉬酸鉍與硫化鎘結構穩定且帶隙匹配，提高了光催化活性，催化效果穩定，具有優異的光解水產氫、光降解有機污染物及重金屬離子和二氧化碳還原性能；合成方法原料普通，制備操作流程簡單，工藝參數容易實現，成本低廉，操作簡便，產率高，循環使用壽命長，在光解水產氫、光降解有機污染物及重金屬離子和二氧化碳還原等領域具有廣泛的應用前景和工業化前景。
以上是本發明的實施例，但是本發明并不僅限于上述的實施例，熟悉本領域的科技人員在不違背本發明精神的前提條件下還可以作出種種等同的變形或者是替換，這些等同的變形或者替換均包含在本發明所限定的保護范圍內。