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一种低温制备CdS/TiO2纳米复合材料的制备方法技术

技术编号:14599554 阅读:149 留言:0更新日期:2017-02-09 03:02
一种低温制备CdS/TiO2纳米复合材料的制备方法,步骤包括:先制备TiO2粉末;再将12g TiO2粉末与50mL氢氧化钠和硫脲溶液混合,搅拌10min后加入到三口烧瓶中,将0.1mol的CdCl2溶液20mL逐滴加入到三口烧瓶中,水浴60℃下反应90min,然后超声30min,离心洗涤,100℃干燥后获得CdS/TiO2。本发明专利技术的有益效果是:合成工艺简单,反应条件温和,生产成本较低,可重复性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料合成方法,具体的是一种低温制备CdS/TiO2纳米复合材料的制备方法。
技术介绍
随着工业的迅速发展,环境污染日益严重。半导体光催化技术由于其成本低廉、操作简便、无二次污染而备受关注。具有光催化性质的半导体催化剂有TiO2、ZnO、ZnS、CdS以及Fe2O3等。TiO2由于价廉易得、催化活性好、化学稳定性高、安全无毒等特点,对于光降解环境中的有机污染物和毒物具有广阔的应用前景。但是TiO2具有较宽的能带间隙(锐钛矿相3.2eV),只能用紫外光源激发,对太阳光的利用率只有3%~5%,极大的限制了TiO2的应用。因此通过对TiO2进行改性,扩展其对太阳光的响应范围,提高太阳光的利用率成为研究热点。目前常用的方法有光敏化、贵金属沉积、离子掺杂改性、复合半导体等。半导体CdS的禁带宽度为2.42eV,激发波长小于或等于495nm,对太阳光具有良好的吸收效果。但单一的CdS催化性能并不理想,由于其光生电子和空穴复合能力太强,稳定性差。复合的CdS/TiO2融合了TiO2和CdS各自的优点,稳定性好并且对太阳光的响应度高。在太阳光的照射下,由于CdS的导带能位比TiO2高,CdS上受激产生的光生电子转移到了TiO2的导带上,而光生空穴却留在了CdS的价带上,实现光生电子和空穴的有效分离,从而提高了TiO2光催化效率。制备CdS/TiO2光催化剂常采用溶胶-凝胶法、水热合成法、微乳液法等。这些方法制备的CdS/TiO2各有优势,但是都需要进一步的煅烧,很容易引起团聚。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种低温制备CdS/TiO2纳米复合材料的制备方法,提供一种新的合成方法。本专利技术采用的合成方法,包括如下步骤:a、量取20mL无水乙醇与48mL蒸馏水于250mL的烧杯中混合,搅拌后用8mL/L的硝酸溶液滴定,调节pH=3,得到溶液A,并将溶液A加入三口烧瓶中;再量取20mL无水乙醇和10mLTTIP加入到恒压滴液漏斗中,缓慢摇匀,记为B液,将三口烧瓶固定在恒温水浴锅上,加入搅拌子,水浴温度调节在60℃,将滴液漏斗固定在三口烧瓶上,将B液以50滴/min的速度滴加到三口烧瓶中,并同时开启搅拌,反应90min后,再超声30min,经过陈化,水洗,醇洗后,100℃烘干后得到TiO2粉末;b、将12gTiO2粉末与50mL氢氧化钠和硫脲溶液混合,搅拌10min后加入到三口烧瓶中,将0.1mol的CdCl2溶液20mL逐滴加入到三口烧瓶中,水浴60℃下反应90min,然后超声30min,离心洗涤,100℃干燥后获得CdS/TiO2。本专利技术的有益效果是:合成工艺简单,反应条件温和,生产成本较低,可重复性好。具体实施方式以下结合实例进一步说明本专利技术的内容,由技术常识可知,本专利技术也可通过其它的不脱离本专利技术技术特征的方案来描述,因此所有在本专利技术范围内或等同本专利技术范围内的改变均被本专利技术包含。实施例:a、量取20mL无水乙醇与48mL蒸馏水于250mL的烧杯中混合,搅拌后用8mL/L的硝酸溶液滴定,调节pH=3,得到溶液A,并将溶液A加入三口烧瓶中;再量取20mL无水乙醇和10mLTTIP加入到恒压滴液漏斗中,缓慢摇匀,记为B液,将三口烧瓶固定在恒温水浴锅上,加入搅拌子,水浴温度调节在60℃,将滴液漏斗固定在三口烧瓶上,将B液以50滴/min的速度滴加到三口烧瓶中,并同时开启搅拌,反应90min后,再超声30min,经过陈化,水洗,醇洗后,100℃烘干后得到TiO2粉末;b、将12gTiO2粉末与50mL氢氧化钠和硫脲溶液混合,搅拌10min后加入到三口烧瓶中,将0.1mol的CdCl2溶液20mL逐滴加入到三口烧瓶中,水浴60℃下反应90min,然后超声30min,离心洗涤,100℃干燥后获得CdS/TiO2。通过实验,CdS/TiO2复合材料分散较均匀,TiO2以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在。CdS与TiO2复合后,扩大了光响应的范围,表现出非常良好的光催化活性。用CdS/TiO2降解甲基橙溶液,模拟太阳光照射5h降解率达到69.88%,紫外光照射5h降解率达到98.10%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温制备CdS/TiO2纳米复合材料的制备方法,包括如下步骤:a、量取20mL无水乙醇与48mL蒸馏水于250mL的烧杯中混合,搅拌后用8mL/L的硝酸溶液滴定,调节pH=3,得到溶液A,并将溶液A加入三口烧瓶中;再量取20mL无水乙醇和10mLTTIP加入到恒压滴液漏斗中,缓慢摇匀,记为B液,将三口烧瓶固定在恒温水浴锅上,加入搅拌子,水浴温度调节在60℃,将滴液漏斗固定在三口烧瓶上,将B液以50滴/min的速度滴加到三口烧瓶中,并同时开启搅拌,反应90min后,再超声30min,经过陈化,水洗,醇洗后,100℃烘干后得到TiO2粉末;b、将12gTiO2粉末与50mL氢氧化钠和硫脲溶液混合,搅拌10min后加入到三口烧瓶中,将0.1mol的CdCl2溶液20mL逐滴加入到三口烧瓶中,水浴60℃下反应90min,然后超声30min,离心洗涤,100℃ 干燥后获得CdS/TiO2。

【技术特征摘要】
1.一种低温制备CdS/TiO2纳米复合材料的制备方法,包括如下步骤:a、量取20mL无水乙醇与48mL蒸馏水于250mL的烧杯中混合,搅拌后用8mL/L的硝酸溶液滴定,调节pH=3,得到溶液A,并将溶液A加入三口烧瓶中;再量取20mL无水乙醇和10mLTTIP加入到恒压滴液漏斗中,缓慢摇匀,记为B液,将三口烧瓶固定在恒温水浴锅上,加入搅拌子,水浴温度调节在60℃,将滴液漏斗固定在三口烧瓶上,将...

【专利技术属性】
技术研发人员:王利萍
申请(专利权)人:王利萍
类型:发明
国别省市:安徽;34

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