本发明涉及一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，属于光催化产氢。
背景技术：
1、硫锌镉(cd1-xznxs)是一种具有半导体性质的催化剂，其由于具有较窄的带隙以及良好的可见光响应能力等独特催化性能，成为光催化分解水制氢中最有前途的金属硫化物材料之一。然而，未经改性的cd1-xznxs催化剂存在快速的载流子复合以及严重的光腐蚀问题，这导致催化活性不够理想，稳定性差，限制了其进一步应用。为改善cd1-xznxs的性能，理论上可以通过改变cd1-xznxs的微观结构来实现更好的光生电子-空穴对的分离，也可以通过构建异质结扩大光吸收范围实现更有效的电荷分离。而本发明通过探究p元素掺杂的方法，从而调控硫锌镉材料的结构形貌来合成析氢性能优异的光催化剂。
2、有研究表明，p掺杂能改善材料性能。p的掺杂不仅可以提高光催化剂导电性，还可以降低禁带宽度并有效抑制电子-空穴对的重新复合，促进光生电子的产生。因此，开发p/cdzns复合材料，并进一步实现与助催化剂的良好结合，将有望提高光催化产氢材料的效率和稳定性，推动可再生能源技术的发展。
3、综上考虑，我们通过一种简单的水热法将p元素掺杂进cd0.25zn0.75s纳米棒中，合成高效稳定的复合产氢光催化剂。当p的掺杂量为0.3％时，p/cd0.25zn0.75s(p/cdzns)复合材料的产氢效率最高，为纯cd0.25zn0.75s单体的3倍。因此，这一创新为合成具有提高电子-空穴分离效率为特征的光催化剂提供了一种新的途径。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题，在于提供一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，用以解决以往技术中催化剂的合成流程复杂，整体成本高等缺点，为合成无贵金属的高效稳定光催化分解水制氢体系提供一种杂原子掺杂的新思路。
2、本发明通过下述方案实现：一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，包含以下步骤：
3、步骤一、将1.0mmol cdcl2·5h2o溶解在27ml c2h8n2溶液中，并持续搅拌10min；
4、步骤二、加入3.0mmol zncl2·6h2o并持续搅拌25min，之后在溶液中加入4.0mmolc2h5ns并持续搅拌30min；
5、步骤三、将混合溶液转移到50ml特氟隆内衬不锈钢高压釜中并在180℃下水热24h。待产物冷却至室温后，用去离子水和乙醇分别洗涤三次，最后将样品放置在60℃的真空干燥箱中干燥过夜。得到橘黄色的cd0.25zn0.75s粉末；
6、步骤四、称取0.5mmol cd0.25zn0.75s单体，将其溶解在装有30ml去离子水的烧杯中，并持续搅拌10min；
7、步骤五、按照p元素的掺杂比例0.2％、0.3％、0.4％，分别加入1.49mg、2.24mg、2.99mg的nah2po2·h2o，并持续搅拌30min；
8、步骤六、将混合溶液转移到50ml特氟隆内衬不锈钢高压釜中并在160℃下水热12h，待产物冷却至室温后，用去离子水和乙醇分别洗涤三次，最后将样品放置在60℃的真空干燥箱中干燥过夜，根据p元素的掺杂含量分别命名为0.2-p/cdzns、0.3-p/cdzns和0.4-p/cdzns。
9、所述的cdcl2·5h2o，由macklin公司提供；所述的zncl2·6h2o，由macklin公司提供；所述的c2h8n2，由macklin公司提供；所述的c2h5ns，由macklin公司提供；所述的nah2po2·h2o，由macklin公司提供。
10、所述的nah2po2·h2o，由macklin公司提供。
11、所述的步骤四中保持在180℃下水热24h获得cd0.25zn0.75s单体。
12、所述的步骤六中根据掺杂元素p和cdzns的质量百分比将所得样品分别命名为0.2-p/cdzns、0.3-p/cdzns和0.4-p/cdzns。
13、所述的步骤六中掺入p元素保持160℃的高温环境，加热反应时间为12h，获得p/cd0.25zn0.75s(p/cdzns)复合材料，
14、本发明的有益效果为：
15、本发明从掺杂非贵金属元素光催化材料的角度出发，利用水热法将p元素掺杂进cd0.25zn0.75s纳米棒中，通过减小带隙，促进光生电子的产生；以及有效抑制电子-空穴对的重新复合。同时，p用量极少，含量仅为0.3％，成本较低，但是所得的0.3-p-cdzns复合材料表现出显著提高的光催化活性，在300w氙灯光照下产氢速率约为纯cd0.25zn0.75s的3倍，并且，0.3-p/cd0.25zn0.75s复合材料的稳定性较好，一次循环产氢速率为2343.75μmolg-1h-1，二次循环产氢速率高达2053.27μmolg-1h-1，可多次循环利用，因此，本工作为合成具有提高电子-空穴分离效率为特征的光催化剂提供了一种新的途径，同时，本工作也为合成无贵金属的高效光催化分解水制氢体系提供一种杂原子掺杂的新思路。
1.一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，其特征在于：所述的cdcl2·5h2o，由macklin公司提供；所述的zncl2·6h2o，由macklin公司提供；所述的c2h8n2，由macklin公司提供；所述的c2h5ns，由macklin公司提供；所述的nah2po2·h2o，由macklin公司提供。
3.根据权利要求1所述的一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，其特征在于：所述的nah2po2·h2o，由macklin公司提供。
4.根据权利要求1所述的一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，其特征在于：所述的步骤四中保持在180℃下水热24h获得cd0.25zn0.75s单体。
5.根据权利要求1所述的一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，其特征在于：所述的步骤六中根据掺杂元素p和cdzns的质量百分比将所得样品分别命名为0.2-p/cdzns、0.3-p/cdzns和0.4-p/cdzns。
6.根据权利要求1所述的一种水热法合成p/cd0.25zn0.75s复合材料的方法，其特征在于：所述的步骤六中掺入p元素保持160℃的高温环境，加热反应时间为12h，获得p/cd0.25zn0.75s(p/cdzns)复合材料。
