[發明專利]一種CdZnS量子點與碳點復合的納米材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610996107.5
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106622289B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 王喜娜;周小龍;彭小牛;劉春雷;李揚;汪漢斌;王浩
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B82Y30/00;C01B3/02
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

本發明提供了一種CdZnS量子點與碳點復合的納米材料及其制備方法與應用，所述納米材料是若干個直徑4?8納米的CdZnS量子點均勻分散負載在碳點上構成的納米顆粒，利用硫化物前驅體與含有碳點的分散液均勻混合，通過溶劑熱法制得，制備工藝簡單，易操控，所得納米材料性質穩定、成本低廉，可作為光催化劑，納米顆粒中的CdZnS量子點均勻負載在碳點上，既降低了CdZnS量子點的團聚，可提升物質產氫過程的穩定性，提高產氫效率。

技術領域

本發明屬于納米材料及催化技術領域，具體涉及一種CdZnS量子點與碳點復合的納米材料及其制備方法和應用。

背景技術

氫能源作為一種高燃燒值、清潔并且無污染的能源，作為獲得氫能源的一種有效途徑，光催化產氫獲得了各國研究學者的關注。為了提高光催化產氫的效率和降低成本，高效可見光催化劑的開發成為該領域領域的研究熱點。

由于具有較負的導帶位置和窄禁帶寬度以及對可見光有良好的響應，多元硫化物是一種被廣泛研究的光催化劑。但由于光生載流子復合率較高且易光腐蝕，多元硫化物的的產氫效率還較低。為了提高產氫效率，可將多元硫化物與助催化劑結合起來使用，來促使光生載流子有效分離，降低裂解水的反應勢壘。例如，一些貴金屬像鉑、鈀、釕等由于氫吸附自由能ΔGH*接近0，不僅具有較高的電催化析氫活性，而且導電性能好，將其負載在硫化鎘上可以大大提高光催化活性。但負載貴金屬帶來的成本問題將嚴重制約其工業化生產。另外，由于具有較高的比表面積和優異的導電性能，石墨烯可作為光催化劑的有效載體，不僅能提供活性位點，提高光催化劑的載量，促進光生電荷的傳輸與分離，進而提高光催化產氫效率。雖然氧化石墨烯(rGO)可以降低生產成本，但單層石墨烯的生產技術不夠成熟，成本依然高昂。因此，尋求低廉高效的助催化劑對提高多元硫化物光催化產氫效率至為重要。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種CdZnS量子點與碳點復合的納米材料及其制備方法和應用。本發明所述的納米材料性能高效、穩定，制備過程簡單，成本低廉，可用作可見光催化劑。

本發明的技術方案為：一種CdZnS量子點與碳點復合的納米材料，其特征在于，由若干個直徑4-8納米的CdZnS量子點均勻分散負載在碳點上構成的納米顆粒。

所述納米顆粒的尺寸為28-32納米。

所述納米顆粒的晶相為六角相。

一種CdZnS量子點與碳點復合的納米材料的制備方法，其特征在于：將硫化物前驅體與含有碳點的分散液均勻混合，通過溶劑熱法制得CdZnS量子點與碳點復合的納米顆粒。

具體包括以下步驟：

1)將0.5-1.5g的NaOH和0.5-1.5g的聚乙烯醇加入到20-60mL去離子水中，超聲震蕩混合均勻后倒入聚四氟乙烯內膽中，將內膽轉移到高壓釜，在干燥箱中200-250℃保溫反應8-24小時，反應后冷卻到室溫，然后取出內膽，將內膽里的生成物用濾紙過濾，得到金黃色澄清濾液；

2)向所述濾液中逐滴滴加質量分數1-10％的稀鹽酸，待濾液變渾濁后將溶液均等分裝轉移至離心管中，以5000r/min轉速進行離心分離,倒掉離心所得的上層清液，離心管中剩余物為碳點，再分別向離心管加入2-8ml乙二醇，使碳點均勻分散在乙二醇中，得到碳點乙二醇分散液；