一种C包覆W5O制造技术

本发明专利技术公开了一种C包覆W5O

【技术实现步骤摘要】
一种C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
x
Cd1‑
x
S组装体及其制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能转化材料与
，涉及一种C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S组装体及其制备方法，具体地说，是涉及一种由C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S纳米棒及其顶端和表面负载的C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S纳米颗粒和C包覆的W5O
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量子点组装成组成的花状微球，进一步地，是涉及一种C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S组装体光催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在过去十多年中，许多研究工作都集中在可再生能源的使用上。光催化分解水产生氢气(H2)已被视为以可持续方式解决全球能源供应挑战的最有前途的途径之一。迄今为止，已经开发了丰富的用于制氢的活性光催化材料，如金属氧化物、金属硫化物和氮氧化物半导体材料。其中，Mn
x
Cd1‑
x
S、Zn1‑
x
Cd
x
S等金属硫化物固溶体，由于其广泛的太阳光谱响应和合适的能带边缘位置而显示出有希望的制氢性能。其中，Mn
x
Cd1‑
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S固溶体是极具吸引力的候选。然而，Mn
x
Cd1‑
x
S通常具有较高的光致电荷复合率和光腐蚀敏感性，而使性能降低。为了解决这些缺陷，加速了光生电子和空穴的分离，异质结结构的构建被认为是提高光催化性能和延长工作稳定性的有前途的策略。氧化钨作为一种重要的n型半导体，由于其良好的物理和化学性质而引起了广泛的关注。

技术实现思路
：
[0003]本专利技术针对现有技术中现有技术制备Mn
x
Cd1‑
x
S易于发生光腐蚀，光致电荷复合率高等缺点，提出了一种C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
x
Cd1‑
x
S组装体及其制备方法，其特征在于所述组装体是由C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S固溶体纳米棒组装成的花状微球，所述C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S固溶体纳米棒的顶端和表面负载有C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S固溶体纳米颗粒和C包覆的W5O
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量子点，其制备方法包括下述步骤：
[0004](1)将0.1
‑
10mmol WCl6和0.1
‑
30mmol丙二酸混合，在50
‑
100℃的油浴中加热，搅拌形成均匀液体；
[0005](2)将步骤(1)得到的液体转移到容器中，放入管式炉中，在300
‑
600℃焙烧1
‑
4h，得到C包覆W5O
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量子点；
[0006](3)将0.1
‑
10mmol MnSO4·
H2O、0.1
‑
10mmol 3CdSO4·
8H2O和0.2
‑
50mmol的2
‑
硫脲嘧啶在不断搅拌下溶解于20mL去离子水中，作为溶液A；
[0007](4)将步骤(2)制备的0.1
‑
0.5g的C包覆W5O
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量子点分散于5mL蒸馏水中，作为分散液B；
[0008](5)在连续搅拌下将分散液B缓慢加入到溶液A中，将所得悬浮液加入到内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，在100
‑
220℃下反应1
‑
24h，然后冷却至室温后，所得沉淀用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，得到C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
x
Cd1‑
x
S组装体。
[0009]本专利技术的优点在于：该方法工艺简单，所制备的C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
x
Cd1‑
x
S组装体是由C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S纳米棒组装成的菜花状微球，C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S纳米棒的顶端和表面负载有C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S纳米颗粒和C包覆的W5O
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量子点，这种结构的复合光催化剂有利于增加光的吸收，促进载流子的分离，避免了光腐蚀，从而提高了光催化性能。
[0010]本专利技术所述方法制备的C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
x
Cd1‑
x
S组装体的光催化效率高，对于可见光光催化分解水制氢，光催化吸附降解水中有机污染物和空气净化都有很好的光催化活性。还可用于染料敏化太阳能电池。
附图说明
[0011]图1为利用本专利技术实施例一所述方法制备的C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
x
Cd1‑
x
S组装体的XRD谱图。
[0012]图2为利用本专利技术实施例一所述方法制备的C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
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Cd1‑
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S组装体的拉曼谱图。
[0013]图3为利用本专利技术实施例一所述方法制备的C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
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Cd1‑
x
S组装体的SEM照片。
[0014]图4为利用本专利技术实施例一所述方法制备的C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
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Cd1‑
x
S组装体的(a)TEM和(b,c)HRTEM照片。
[0015]图5为利用本专利技术实施例一所述方法制备的C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
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Cd1‑
x
S组装体的STEM照片和各元素的STEM
‑
mapping照片
[0016]图6为利用本专利技术实施例一所述方法制备的C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
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Cd1‑
x
S组装体的Cd、Mn、S、W、O、C、N七种元素的XPS谱图。
[0017]图7为利用本专利技术实施例一、实施例二所述方法制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种C包覆W5O
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量子点/C,N,O共掺杂Mn
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Cd1‑
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S组装体及其制备方法，其特征在于所述组装体是由C,N,O共掺杂Mn
x
Cd1‑
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S固溶体纳米棒组装成的菜花状微球，所述C,N,O共掺杂Mn
x
Cd1‑
x
S固溶体纳米棒的顶端和表面负载有C,N,O共掺杂的Mn
x
Cd1‑
x
S固溶体纳米颗粒和C包覆的W5O
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量子点，其制备方法包括下述步骤：(1)将0.1
‑
10mmol WCl6和0.1
‑
30mmol丙二酸混合，在50
‑
100℃的油浴中加热，搅拌形成均匀液体；(2)将步骤(1)得到的液体转移到容器中，放入管式炉中，在300
‑
600℃焙烧1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彩霞，孙媛媛，刘东政，王德宝，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：