本发明属于光催化剂技术领域，尤其是涉及一种可见光催化剂硫化镉的制备方法。
背景技术
近些年，催化剂在化学工业领域发挥了重要作用。光催化技术在环境和能源等领域具有广阔的应用前景和社会效益。目前，限制光催化技术应用的主要障碍是太阳能利用率低，光的量子效率低等。新型的高效光催化材料研发，是当前光催化的一个重要研究方向。
硫化镉(cds)是一种带隙较小的n型半导体，光学性能优越。尽管硫化镉(cds)的制备方法有多种，但是使用cds光降解抗生素的方法还很少有文献涉及，硫化镉(cds)用作光催化剂来降解磺胺类抗生素还存在一些缺点，例如制备的材料颗粒半径较大，粒径尺寸分布较宽，导致后续掺杂比较困难等问题。
而利用水热、溶剂热合成法可以制备出粒径细小的硫化镉(cds)微晶，能在水(剂)热的晶化过程中有效地防止纳米硫化镉颗粒氧化。
磺胺对甲氧基嘧啶(smd)是一类人工合成的抗生素，被广泛的应用于疾病治疗和养殖业，由于它的高水溶性、低螯合能力等特点，施用后大部分直接排出到环境中。近年多地河流水体被检出抗生素，已经引起人们的广泛关注。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种可见光催化剂硫化镉的制备方法，制备方法简单，对磺胺对甲氧基嘧啶的催化效率高。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种可见光催化剂硫化镉的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将醋酸镉和硫化钠分别分散到异丙醇和超纯水中，配置成醋酸镉溶液和硫化钠溶液，将硫化钠溶液逐滴滴入到醋酸镉溶液中，形成硫化镉溶液，继续搅拌之后静置陈化；
步骤二：静置陈化后的硫化镉溶液倒入反应釜，进行合成反应；
步骤三：步骤二中反应完成后经过过滤、洗涤、干燥后得到硫化镉固体；
步骤四：然后将硫化镉固体进行煅烧，得到催化剂硫化镉。
优选的，步骤一中的醋酸镉和硫化钠的质量比为0.5-1.5:0.5-1.5。
优选的，步骤一中的异丙醇和超纯水的体积比为4:1。
优选的，步骤一中硫化钠溶液往醋酸镉溶液中的滴加速度为0.10-0.70ml/min。
优选的，步骤一中的静置陈化时间为25-35min。
优选的，步骤二中的反应釜中的温度为160-190℃。
优选的，步骤三中干燥时间为14-18h，温度为70-100℃。
优选的，步骤四中的煅烧温度为250-400℃，煅烧时间为2h。
相对于现有技术，本发明所述的可见光催化剂硫化镉的制备方法具有以下优势：
本发明所述的可见光催化剂硫化镉的制备方法，采用慢速沉淀法结合热合成法(混合溶剂异丙醇和去离子水)制备的催化剂硫化镉(cds)对磺胺对甲氧基嘧啶smd的降解效率高，效果好。
附图说明
图1为不同滴速下催化剂对smd光降解率图；
图2为不同煅烧温度下制备的催化剂的xrd图谱；
图3为cds-2与市售催化剂c-cds的uv-vis吸收光谱图；
图4为cds-2与市售催化剂c-cds对smd光降解率图。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
滴速的筛选：
一种可见光催化剂硫化镉的制备方法，包括如下步骤：
进行四组平行实验，每组中将0.916g醋酸镉和0.816g硫化钠分别分散到80ml异丙醇和20ml超纯水中各自搅拌30min，配置成醋酸镉溶液和硫化钠溶液，将硫化钠溶液分别以第一组0.17ml/min，第二组0.22ml/min，第三组0.33ml/min，第四组0.67ml/min的速度逐滴滴入到醋酸镉溶液中，形成硫化镉溶液，继续搅拌1h之后静置陈化30min；
将四组静置陈化后的硫化镉溶液分别倒入反应釜，进行合成反应，反应釜中的温度为180℃；
反应完成后经过过滤、洗涤、干燥后得到硫化镉固体；然后将硫化镉固体在300℃下煅烧2h，得到催化剂硫化镉。
将上述四组得到的催化剂硫化镉进行磺胺对甲氧嘧啶的降解实验：
将上述四组制得的催化剂硫化镉分别进行如下实验：
取0.1g加入到100ml磺胺对甲氧嘧啶(10mg/l)溶液中，避光80min，然后在开钨灯(λ>380nm，205w)进行2h光解反应，间隔20min取样一次，再利用紫外-可见分光光度计于267nm处测量上滤液吸光度a。并由此计算出浓度c，绘制降解率图，见附图1。
从附图1可以看出随着滴速的加快催化剂对磺胺对甲氧嘧啶的降解率随之降低。虽然滴速为0.17ml/min的催化剂对于磺胺对甲氧嘧啶的降解是最好的，但是由于滴速太慢，滴加时间太长，因此不是最好的选择，因此选择滴速0.22ml/min为最优的滴速选择。
煅烧温度的筛选：
一种可见光催化剂硫化镉的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将0.916g醋酸镉和0.816g硫化钠分别分散到80ml异丙醇和20ml超纯水中各自搅拌30min，配置成醋酸镉溶液和硫化钠溶液，将硫化钠溶液以0.22ml/min的速度逐滴滴入到醋酸镉溶液中，形成硫化镉溶液，继续搅拌1h之后静置陈化30min；
步骤二：静置陈化后的硫化镉溶液倒入反应釜，进行合成反应，反应釜中的温度为180℃；
步骤三：步骤二中反应完成后经过过滤、洗涤、干燥后得到硫化镉固体；
步骤四：然后将硫化镉固体分别在250℃，300℃，350℃，400℃下煅烧2h，得到催化剂硫化镉cds-1，cds-2，cds-3，cds-4，不煅烧的为cds-no。
xrd测试：
将催化剂硫化镉cds-1，cds-2，cds-3，cds-4，cds-no使用d/max-2500x射线衍射仪进行xrd衍射检测，得到的衍射图谱见附图2。
当煅烧温度从250℃升高到400℃时，峰型逐渐变尖锐。cds-4的(100)和(101)晶面明显高于其他衍射峰。此外，当温度升高硫化镉纳米结构沿(002)面的优先生长，(111)面的衍射峰变短。这表明当温度升至400℃时，以立方相混合的催化剂变成六方相混合催化剂。同时，cd-2和cd-4的(111)面粒径分别为15.6nm和18.5nm。这表明随着温度升高，硫化镉纳米颗粒将会粗化，实验证明这不利于磺胺对甲氧基嘧啶(smd)的光催化降解。
光催化实验：
将催化剂硫化镉cds-1，cds-2，cds-3，cds-4，cds-no分别进行如下降解实验：
分别取0.1g催化剂加入到100ml磺胺对甲氧嘧啶(10mg/l)溶液中，避光80min，然后在开钨灯(λ>380nm，205w)进行2h光解反应，间隔20min取样一次，再利用紫外-可见分光光度计于267nm处测量上滤液吸光度a，计算出降解率，见下表：
催化剂cds-1、cds-2和cds-3对smd的光降解效果非常好，光降解速率达到80％左右，cds-4催化剂的光降解速率只有20％，这表明催化剂的光催化性能随煅烧温度的升高先升高后降低。而且，煅烧温度为250～350℃和无煅烧时，smd的光催化效率非常相似，其中cds-2，即煅烧温度为300℃时，对smd的光降解效果是最好的。
将cds-2与市售的催化剂c-cds对smd的光催化性能进行光催化实验，结果见附图3。市售的催化剂c-cds对smd的吸附率仅为11.2％，而cds-2对smd的吸附率为21.7％。
附图4，可见光降解120min后，cds-2对smd的降解率达到80.7％，而市售c-cds对smd的降解率为32.8％。因此，慢速沉淀-水热固型法制备出的cds-2对抗生素有更好的吸附效果和光催化降解效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。