本发明涉及催化剂制备，特别是一种有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、mnxcd1-xs由于具有改变能带结构的特性而被广泛应用于光解水产氢。改变x值，它表现出优异的电子转移效率和相当大的光吸收能力。然而，原始mnxcd1-xs仍然面临电荷快速络合和严重光腐蚀的问题。在催化剂表面引入助催化剂是克服这些问题的最有效策略之一。21世纪迄今为止，贵金属(pt、au、ag等)被认为是用于光解水产氢最高效的助催化剂。然而，它们的高成本限制了它们的实际工业应用。因此，有必要开发非贵金属助催化剂，以取代贵金属助催化剂用于光催化产氢，降解污染物等性能。
2、苝酰亚胺(pdi)作为有机催化剂之一，由于其制备工艺简单、价格低廉、性能稳定等优点，引起了一定的关注。pdi超分子作为光催化剂时，它通过在胺基上引入不同的官能团，形成内部氢键和p-p堆积结构，为电子转移提供动力。同时，它还可以形成高活性的阴离子自由基，参与污染物的降解和水的分解。pdi可以与催化剂形成良好的界面接触，为电子转移提供通道，改善光生电子和空穴对的分离，然后与染料发生氧化还原反应，将染料降解为水和二氧化碳等无机小分子。显然，pdi是一个合适的改性剂。
3、因此，有待使用pdi对mnxcd1-xs进行改性以提高催化剂的催化性能。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂及其制备方法和应用。
2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
3、本发明的目的之一是要提供一种有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、取2.5mmol的3,4,9,10-苝四羧酸二酐ptcda、10mmol的β-丙氨酸与20g咪唑混合后，于140℃的油浴中，在氮气氛围下搅拌反应5个小时；
5、s2、反应结束后，待冷却至80℃，加入20ml无水乙醇；
6、s3、冷却至室温，再加入70ml的hcl溶液搅拌过夜；
7、s4、将反应液抽滤、洗涤、烘干得到棒状pdi前驱体；
8、s5、取0.2726g的pdi前驱体加入去离子水中，搅拌过程中滴加400ul三乙胺和17ml的hcl溶液，室温下反应；
9、s6、将反应液抽滤、洗涤、干燥得到棒状自组装pdi，标记为pdisa；
10、s7、将摩尔比为1:1的mn(ac)2·4h2o与cd(ac)2·2h2o溶于去离子水中得到溶液a；
11、s8、将13.5mmol硫代乙酰胺溶于去离子水中得到溶液b；
12、s9、将溶液a慢慢滴加到溶液b中，在室温下反应30min；
13、s10、反应结束后，将反应液放入反应釜中于130℃煅烧10h；
14、s11、煅烧结束后，将反应液离心、洗涤、干燥得到mn0.5cd0.5s；
15、s12、将质量比为1000:(1-200)的mn0.5cd0.5s和pdisa，400ul三乙胺溶于去离子水中，室温下反应1h；超声处理后加入1.56ml的hno3溶液，在室温下反应1.5h；
16、s13、反应结束后，将反应液离心、洗涤、干燥得到pdisa/mn0.5cd0.5s。
17、优选地，所述步骤s2中，无水乙醇的质量分数不少于99.7％。
18、优选地，所述步骤s3中，hcl溶液的浓度为2mol/l。
19、优选地，所述步骤s4、步骤s6、步骤s11和步骤s13中，烘干温度均为60℃，烘干时间为6～12h。
20、优选地，所述步骤s5中，hcl溶液的浓度为4mol/l。
21、优选地，所述步骤s12中，超声处理时间为15min。
22、优选地，所述步骤s12中，hno3溶液的浓度为4mol/l。
23、本发明的目的之二是要提供一种利用上述方法制备的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂pdisa/mn0.5cd0.5s(pdisa/mcs)。
24、本发明的目的之三是要提供一种有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂pdisa/mn0.5cd0.5s在光催化裂解水产氢和/降解有机污染物中的应用。
25、与现有技术相比，本发明将pdisa负载于无机催化材料mn0.5cd0.5s上，得到纯度高、稳定性好的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂，该催化剂能够显著提高光催化降解污染物以及光解水产氢活性。
1.一种有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，无水乙醇的质量分数不少于99.7％。
3.根据权利要求1所述的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，hcl溶液的浓度为2mol/l。
4.根据权利要求1所述的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s4、步骤s6、步骤s11和步骤s13中，烘干温度均为60℃，烘干时间为6～12h。
5.根据权利要求1所述的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，hcl溶液的浓度为4mol/l。
6.根据权利要求1所述的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s12中，超声处理时间为15min。
7.根据权利要求1所述的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s12中，hno3溶液的浓度为4mol/l。
8.一种如权利要求1-7任一所述的方法制备的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂pdisa/mn0.5cd0.5s。
9.一种如权利要求8所述的有机-无机pdisa/mn0.5cd0.5s光催化剂pdisa/mn0.5cd0.5s在光催化裂解水产氢和/降解有机污染物中的应用。
