一种用于光催化醇无氧脱氢的硫化镉材料及制备和应用
阅读说明：本技术 一种用于光催化醇无氧脱氢的硫化镉材料及制备和应用 (Cadmium sulfide material for anaerobic dehydrogenation of photocatalytic alcohol, and preparation and application thereof ) 是由 王峰 高著衍 罗能超 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于光催化醇无氧脱氢的硫化镉材料的制备方法及应用。该方法首先利用溶剂热法制备纳米硫化镉,然后利用离子交换的方法对硫化镉表面进行修饰,最后将金属纳米颗粒原位光沉积负载到修饰的硫化镉材料上,并同时产生氢气。这种方法制得的金属-硫化镉复合催化剂在光催化醇的无氧脱氢反应中具有催化活性高,稳定性好等优势。(The invention relates to a preparation method and application of a cadmium sulfide material for photocatalytic alcohol anaerobic dehydrogenation. The method comprises the steps of firstly preparing nano cadmium sulfide by a solvothermal method, then modifying the surface of the cadmium sulfide by an ion exchange method, finally loading metal nano particles on a modified cadmium sulfide material by in-situ light deposition, and simultaneously generating hydrogen. The metal-cadmium sulfide composite catalyst prepared by the method has the advantages of high catalytic activity, good stability and the like in the anaerobic dehydrogenation reaction of the photocatalytic alcohol.)
技术领域
本发明属于材料合成技术领域，具体涉及到一种用于光催化醇无氧脱氢的硫化镉材料的制备方法及应用。
背景技术
硫化镉是具有优良的可见光吸收的半导体硫化物材料，在光催化、光电催化、发光材料、传感器件中有着广泛的应用。但是由于硫化镉是直接带隙半导体，作为光催化剂时存在光生电子与空穴复合速率快的问题，极大的影响了光生载流子的利用率。另外，光催化中硫化镉易受光腐蚀，导致催化剂失活现象严重。因此，提高硫化镉中电子空穴的利用率及降低光腐蚀的影响，是目前研究者研究的重点之一。
将硫化镉与其他半导体材料复合形成异质结，是提升硫化镉光催化性能的重要手段。受限于界面电荷、半导体能带位置等因素的影响，可供选择的半导体材料有限，常见的一般为二氧化钛(CN104646031A)、氮化碳(Applied Catalysis B:Environmental 2019,256,117848)、二硫化钼(Nat.Commun.2018,9,1181)。这种复合材料的制备方式往往比较复杂，形成的界面异质结在实际反应中的稳定性也可能不高。
不同的硫化物的溶解度不同，根据溶解度的差别可以实现阳离子的交换。之前有研究通过将第二种硫化物沉淀到硫化镉上实现对硫化镉光催化性能的促进(J.Catal.2009,266,165)，但利用离子交换对硫化镉光催化活性进行调节的方法还未见报道。
发明内容
本发明提供一种用于光催化醇无氧脱氢的硫化镉材料的制备方法及应用。通过对硫化镉表面进行阳离子交换，提高硫化镉的光生载流子利用率，增强催化剂稳定性。
采取的技术方案为：
首先在120～180℃(优选为140～160℃)的条件下以硝酸镉和硫脲为原料，镉离子浓度为0.01～1mmol/mL(优选为0.1～0.5mmol/mL)，乙二胺溶剂热合成硫化镉纳米材料；然后将得到的硫化镉分散在去离子水中，加入金属离子溶液，室温搅拌10～48h，将金属离子以正价离子的形式交换到硫化镉上，通过控制加入金属离子溶液的量调节交换后材料中的离子掺杂量；最后将离子交换后的硫化镉分散在含醇的液体中，加入金属离子溶液，将金属以零价形式原位光沉积在材料上。
溶剂热制备硫化镉时镉元素与硫元素摩尔比为1:1～1:10，加热时间为6～48小时。
溶剂热制备硫化镉时镉元素与硫元素摩尔比优选为1:1～1:4，加热时间优选为12～36小时。
离子交换时所选离子为Pt、Pd、Ru中的一种或几种，所加入的硫化镉的浓度为1～10mg/mL，所加入的金属离子的质量是硫化镉质量的0.1～1％。
离子交换时所加入的硫化镉的浓度优选2～5mg/mL，所加入的金属离子的质量是硫化镉质量的0.1～0.5％，室温搅拌时间优选为12～24h。
原位光沉积的金属为Pt、Pd、Ru、Rh、Au、Ir中的一种或几种，金属的质量是离子交换硫化镉质量的0.1～2％；所述含醇的液体为只含甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种，或者甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种和水、乙腈、四氢呋喃中的一种或几种的混合体系，混合体系中水、乙腈、四氢呋喃中的一种或几种的体积含量为1％～99％，优选为10％～60％。
原位光沉积的金属为Pt、Pd、Ru中的一种或几种，金属的质量是离子交换硫化镉质量的0.1～0.5％。
按上述的制备方法制备获得的硫化镉材料用于光催化醇无氧脱氢。
所述醇为含甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种，或者甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种和水、乙腈、四氢呋喃中的一种或几种的混合体系，混合体系中水、乙腈、四氢呋喃中的一种或几种的体积含量为1％～99％，优选为10％～60％，所选光波长为300～700nm，优选为400～550nm。
本发明与其他针对硫化镉光催化剂的改性方法相比，其优点和有益效果为：
制备方法简单。利用不同硫化物之间溶度积的差异，室温搅拌即可实现掺杂。
与负载型的修饰方式相比，离子交换形成的掺杂型的硫化镉中金属离子进入硫化镉的晶格，接触更紧密，不易在后续的处理或者实际反应中流失。
所需的金属离子掺杂量在0.5wt％以下即可对性能实现有效的增强，节省了贵金属的用量。
本发明涉及一种用于光催化醇无氧脱氢的硫化镉材料的制备方法及应用。这种方法制得的金属-硫化镉复合催化剂在光催化醇的无氧脱氢反应中具有催化活性高，稳定性好等优势。
具体实施方式
：
为了对本发明进行进一步详细说明，下面给出几个具体实施案例，但本发明不限于这些实施例。
实施例1：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉(棒状，直径20～30nm,长度50～100nm)。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气25.9mL。
实施例2：
将2mmol四水硝酸镉与4mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.21wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气24.0mL。
实施例3：
将2mmol四水硝酸镉与2mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.26wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气22.3mL。
实施例4：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热36h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.19wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气21.5mL。
实施例5：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.3wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.1wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气22mL。
实施例6：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于140℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.3wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气18.5mL。
实施例7：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气14.4mL。
实施例8：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯铂酸水溶液，使得铂的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中铂以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的铂含量为0.18wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯金酸水溶液，使得金的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气4.5mL。
实施例9：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯铂酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.11wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气16.8mL
实施例10：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯铂酸水溶液，使得铂的质量为硫化镉质量的0.5wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气10.8mL。
实施例11：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的三氯化钌水溶液，使得钌的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气11.6mL。
实施例12：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL乙醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气32.1mL。
实施例13：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL异丙醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气44.7mL。
实施例14：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇与乙腈混合溶液中(甲醇/乙腈体积比1/1)，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气19.4mL。
实施例14：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL乙醇与四氢呋喃混合溶液中(乙醇/四氢呋喃体积比1/1)，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气16.7mL。
实施例15：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的2wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气23.1mL。
对比例1：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉(棒状，直径20～30nm,长度50～100nm)。将5mg上述制备的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的1wt％，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，将加入的钯离子还原为零价钯并负载在硫化镉上，同时产生氢气13.2mL。
对比例2：
将2mmol四水硝酸镉与8mmol硫脲溶解在20mL乙二胺中，转移至50mL带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，密封，置于160℃烘箱中加热20h。之后取出，冷却至室温，将产物用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到亮黄色硫化镉(棒状，直径20～30nm,长度50～100nm)。将50mg制得的硫化镉分散在50mL去离子水中，加入一定量的氯钯酸水溶液，使得钯的质量为硫化镉质量的0.5wt％，室温避光搅拌12h，用去离子水和乙醇各洗涤三次，干燥后得到离子交换后的硫化镉。其中钯以正价离子的形式存在，ICP结果显示离子交换的钯含量为0.23wt％。将5mg离子交换后的硫化镉分散在1mL甲醇溶液中，超声除去溶液中的氧气，在手套箱中将体系中的空气置换为氩气后，置于455nmLED灯下照射10h，产生氢气1.2mL。