硫化镉集成镍钴锰层状双氢氧化物用于光催化裂解水制氢及六价铬还原

本综述系统探讨了基于CdS-NiCoMn-LDH的Z型光催化剂（Z-scheme photocatalyst）在环境修复与可持续能源领域的突破性应用。该催化剂通过增强电荷分离效率，显著提升了Cr(VI)还原率（98%）和H2生成速率（2654μmol·g–1·h–1），为替代贵金属催化剂提供了低成本、高效率的解决方案，兼具优异的光稳定性和重复使用性。

　　

亮点

CdS纳米棒的合成

通过标准合成方法[36]制备前驱体溶液：将硫脲（CH₄N₂S，1.42 g）和硝酸镉（Cd(NO₃)₂·4H₂O，1.92 g）溶解于乙二胺中。短暂搅拌后，将溶液转移至具有100 mL聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，在180°C的烘箱中加热一天。反应完成后，用蒸馏水和乙醇洗涤黄色产物五次，随后在70°C下干燥12小时。

NCM-LDH及CdS-NCM-LDH的合成

X射线衍射图谱分析

图1a显示了合成的CdS、NCM-LDH和CdS–NCM-LDH纳米复合材料的X射线衍射（XRD）图谱。衍射结果证实了各组分成功形成并整合为复合结构。CdS的衍射峰与标准六方纤锌矿相（JCPDS No. 01–0780）一致，在2θ值为25.11°（100）、26.66°（002）、28.20°（101）、36.79°（102）、43.86°（110）、48.06°（103）等处出现显著反射。

结论

总之，我们合成了一种二元CdS-NCM-LDH光催化剂，并将其用于光照下的Cr(VI)还原和MB降解。CdS-NCM-LDH在Cr(VI)还原和MB降解方面表现出优于CdS和NCM-LDH的性能。通过FE-SEM和HR-TEM确认了其棒状和层状片结构。光电流密度和PL发射光谱证实了CdS-NCM-LDH催化剂内部的快速电荷转移和高效电荷分离。