[發明專利]一種CdS/TiO2

有效

• 申請號: 201810820976.1
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN109055918B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 顧艷紅;鄭新華;羅彥
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: C23C18/12
• 分類號: C23C18/12;C25D11/26;C23C28/04;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

1.一種CdS/TiO₂納米管陣列異質結的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、采用陽極氧化法制備TiO₂納米管陣列；

S2、將鎘源和硫源分別溶于醇類溶劑中得到鎘源前驅體溶液和硫源前驅體溶液；

S3、利用超聲輔助進行連續離子層沉降在所述TiO₂納米管陣列的內壁和外壁形成均勻的CdS顆粒，再經熱處理后得到所述CdS/TiO₂納米管陣列異質結；

所述步驟S3具體包括：

S31、將步驟S1得到TiO₂納米管陣列浸入所述鎘源前驅體溶液中，并在所述鎘源前驅體溶液中利用超聲輔助浸漬，在所述TiO₂納米管陣列的外壁和內壁附著鎘離子，然后進行沖洗和涮洗；

S32、將步驟S31中涮洗后得到的外壁和內壁附著有鎘離子的TiO₂納米管陣列浸入所述硫源前驅體溶液中，并在所述硫源前驅體溶液中利用超聲輔助浸漬，在所述TiO₂納米管陣列的外壁和內壁沉積形成CdS顆粒，然后進行沖洗和涮洗；

S33、重復循環步驟S31和步驟S32；

S34、對步驟S33得到的外壁和內壁形成有CdS顆粒的TiO₂納米管陣列進行干燥和熱處理，得到所述CdS/TiO₂納米管陣列異質結。

2.如權利要求1所述的CdS/TiO₂納米管陣列異質結的制備方法，其特征在于，步驟S1包括如下子步驟：

S11、對鈦片進行預處理；

S12、將磷酸溶液和氟化銨溶液進行混合，作為陽極氧化的電解液；

S13、以預處理后的鈦片作為陽極，石墨作為陰極，利用直流穩壓電源進行陽極氧化一定時間，得到TiO₂納米管陣列前驅體；

S14、對所述TiO₂納米管陣列前驅體進行熱處理，得到所述TiO₂納米管陣列。

3.如權利要求2所述的CdS/TiO₂納米管陣列異質結的制備方法，其特征在于，

在步驟S11中，所述預處理包括先將所述鈦片分別依次在去離子水、丙酮、去離子水、異丙醇、去離子水和無水乙醇中利用超聲輔助進行清洗6～20min，然后再進行干燥；

在步驟S12中，磷酸溶液的濃度為0.05～0.3mol/L，所述氟化銨溶液的質量百分濃度為0.2～0.8％；

在步驟S13中，電壓為15～25V，陽極氧化的時間為1～3h；

在步驟S14中，所述熱處理的溫度為450～600℃，所述熱處理時的升溫速率為2～5℃/min，所述熱處理的時間為2～5h。

4.如權利要求1至3任一項所述的CdS/TiO₂納米管陣列異質結的制備方法，其特征在于，

在步驟S2中，所述醇類溶劑為乙醇和水按體積比為2～8:1配制得到的混合溶液；

在步驟S2中，所述鎘源為Cd(NO₃)₂或CdCl₂，所述硫源為Na₂S或硫脲；

在步驟S2中，所述鎘源前驅體溶液的濃度和硫源前驅體溶液的濃度均為0.01～0.5mol/L；

在步驟S2中，配制所述鎘源前驅體溶液和硫源前驅體溶液時均采用超聲輔助溶解6～20min。

5.如權利要求1所述的CdS/TiO₂納米管陣列異質結的制備方法，其特征在于，

在步驟S31和步驟S32中，超聲輔助的功率均為80～150W，利用超聲輔助浸漬的時間均為10～30s，均采用乙醇和水形成的溶劑或者乙醇進行反復沖洗和反復涮洗。