[發明專利]一種硫化鎘/石墨烯復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310715165.2
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103721724A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張大鳳;劉建秀;蒲錫鵬;蘇昌華;李紅
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到光催化劑的無機合成領域，尤其是涉及一種硫化鎘/石墨烯復合材料的制備方法。

背景技術

硫化鎘是由硫和鎘兩種元素組成的無機化合物，是靈敏度較高的N型光電導器件材料和壓電器件材料，由于具有良好的光電性能，在多個領域已經得到廣泛的應用。同時，它也能夠與其它物質進行復合，制備出性能更加優異的復合材料。

氧化石墨烯由于其特異的二維結構及光電性能，已經得到了廣泛關注。并且，它可以作為性能增強相與其它化合物進行復合，制備出性能特異的的復合材料。通過將氧化石墨烯與硫化鎘的復合，當材料被光照射時，光生電子可以注入到氧化石墨烯中。防止光生電子和空穴的復合，提高光催化效率，顯著提高光催化材料的性能。在太陽能、鋰電池電極材料及污水處理等領域有著廣泛的應用前景。

目前，硫化鎘/石墨烯復合材料的制備方法有：固相法、沉淀法、水熱（溶劑熱）法、溶膠-凝膠法等。但是以上幾種方法存在操作過程較復雜，制備周期較長、制備產率較低等缺點。

針對此種問題，本發明提出一種新的方法，可以快速、簡單地制備出硫化鎘/石墨烯復合材料。該制備方法所需要的制備溫度低，過程簡單，易于操作，產率較高，可用于大批量生產；該方法制得的復合材料，具有優異的光催化性能。

發明內容

本發明提供了一種制備硫化鎘/石墨烯復合材料的方法。該制備方法具有溫度低、過程簡單、易于操作、產率較高，可用于大批量生產等優點；所得硫化鎘/石墨烯復合材料具有優異的光催化性能，在污水處理和有機物富集等領域有著廣泛應用前景。

本發明的技術方案是：一種硫化鎘/石墨烯復合材料的制備方法，步驟如下：

（1）將硝酸鎘和硫脲加入去離子水中，攪拌得到澄清溶液A；

（2）將氧化石墨烯加入到溶液A中，超聲至分散均勻，加熱蒸發至膠狀，繼續加熱至燃燒并伴隨著大量氣體放出，得到的產物即為硫化鎘/石墨烯復合材料。

前面所述的制備方法，優選的方案是，步驟（1）控制硝酸鎘濃度為0.3-0.6?mol/L。

前面所述的制備方法，優選的方案是，硫脲的物質的量為硝酸鎘物質的量的0.8-2倍，更加優選的方案是，硫脲的物質的量為硝酸鎘物質的量的1.5-1.8倍。

前面所述的制備方法，優選的方案是，步驟（2）氧化石墨烯的質量為理論上可得硫化鎘質量的0.005-0.5倍，更加優選的方案是，氧化石墨烯的質量為理論上可得硫化鎘質量的0.01-0.02倍。

前面所述的制備方法，優選的方案是，步驟（2）加熱溫度為250-400℃。

本發明涉及一種硫化鎘/石墨烯復合材料的制備方法，其步驟如下：（1）將適量的硝酸鎘和硫脲加入去離子水中，攪拌得到澄清溶液A，其中硝酸鎘濃度為0.3-0.6mol/L，硫脲的物質的量為硝酸鎘物質的量的0.8-2倍。（2）將一定質量的氧化石墨烯加入到溶液A中，超聲至分散均勻，其中氧化石墨烯的質量為理論上可得硫化鎘質量的0.005-0.5倍。將混合溶液在250-400℃下加熱蒸發至膠狀，繼續加熱至燃燒并伴隨著大量氣體放出，得到的產物即為硫化鎘/石墨烯復合材料。本發明的制備方法制備所需要的溫度低，過程簡單，易于操作，產率較高，可用于大批量生產；該方法制得的復合材料具有優異的光催化性能。

本發明具有如下有益效果：

(1)?本發明制備方法所需要的制備溫度較低，過程簡單，易于操作，產率較高，可用于大批量生產；?

(2)?該方法制得的硫化鎘/石墨烯復合材料具有優異的光催化性能，在污水處理和有機物富集等領域有著廣泛應用前景。

附圖說明

圖1?是實例1制備的硫化鎘/石墨烯復合材料的X射線衍射圖譜；

圖2?是實例1制備的硫化鎘/石墨烯復合材料對亞甲基藍光催化效果圖。

具體實施方式

為了顯示本發明的實質性特點和顯著進步，用下列非限定性實施例進一步說明實施方式及效果。

實施例1

一種硫化鎘/石墨烯復合材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）將0.0346?mol硝酸鎘和0.0567?mol硫脲，加入至100?mL去離子水中，攪拌得到澄清溶液A。

（2）將0.05?g的氧化石墨烯加入到溶液A中，超聲至分散均勻，然后將溶液在250?℃下加熱蒸發至膠狀，繼續加熱至燃燒并伴隨著大量氣體放出，得到的產物即為硫化鎘/石墨烯復合材料。