[发明专利]利用混合有机溶剂制备硫化镉纳米薄膜光催化剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用混合有机溶剂制备硫化镉纳米薄膜光催化剂的方法。

背景技术

半导体硫化镉具有特殊的光学及化学性质，在光催化、光电转换、光化学转换等方面将有广阔的应用前景，因此半导体硫化镉纳米膜的制备及性能研究成为一个热点。该课题利用电化学合成法分别在二甲基甲酰胺-二甲基亚砜、二甲基甲酰胺-乙二醇、二甲基亚砜-乙二醇或二甲基甲酰胺-乙腈等混合溶剂中合成形貌和膜厚可控、膜附着力强、无龟裂现象、对酸性品红、结晶紫、苯酚红等染料具有良好光催化性能的硫化镉纳米薄膜，具有一定的创新性、较大的理论研究意义和实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是在二甲基甲酰胺-二甲基亚砜、二甲基甲酰胺-乙二醇、二甲基亚砜-乙二醇或二甲基甲酰胺-乙腈混合溶剂中制备具有良好光电性能和光催化性能的硫化镉纳米薄膜。

具体步骤为：

将导电玻璃和石墨电极用蒸馏水、酒精超声波清洗，然后吹干备用；将0.0001-0.00015mol的氯化镉和0.0005-0.00065mol硫源一起放入到烧杯中，加入10-15ml纯二甲基甲酰胺-二甲基亚砜、纯二甲基甲酰胺-乙二醇、纯二甲基亚砜-乙二醇和纯二甲基甲酰胺-乙腈的其中一组混合溶剂并搅拌，然后将烧杯放入水浴锅内加热至50-90℃，用石墨电极作为阳极，导电玻璃作为阴极，在2-8V电压恒压电沉积2-6分钟，即得到硫化镉纳米薄膜；

所述硫源为硫和硫代乙酰胺中的一种；

所述纯二甲基甲酰胺-二甲基亚砜体积比为1∶1；

所述纯二甲基甲酰胺-乙二醇体积比为12∶1；

所述纯二甲基亚砜-乙二醇体积比为9∶1；

所述纯二甲基甲酰胺-乙腈体积比为1∶1。

本发明设备简单，操作方便，合成快速，形貌和膜厚可控，而且制备的硫化镉纳米膜颜色均一，表面平整，并有一定的光催化特性。得到的硫化镉纳米薄膜牢固不易脱落，膜厚为100-200nm、金黄色透明，由致密的硫化镉纳米微粒组成。

具体实施方式

实施例1：

将0.0001mol(0.0228g)氯化镉和0.00065mol(0.0208g)硫一起放入到15ml的烧杯中，加入10ml纯二甲基甲酰胺-二甲基亚砜混合溶剂，纯二甲基甲酰胺-二甲基亚砜体积比为1∶1；用玻璃棒搅拌2分钟，将搅拌好的溶液放入到水浴锅中，阳极为石墨，阴极为导电玻璃，水浴槽温度设定为70℃，等水浴锅温度达到所设定的温度后，在5V的恒压下电化学沉积5分钟，即可得到对酸性品红、结晶紫、苯酚红等染料具有良好光催化性能的硫化镉纳米薄膜，膜厚为100-200nm。

实施例2：

将0.0001mol(0.0228g)氯化镉和0.00065mol(0.0490g)硫代乙酰胺一起放入到15ml的烧杯中，加入10ml纯二甲基甲酰胺-乙二醇混合溶剂，纯二甲基甲酰胺-乙二醇体积比为12∶1；用玻璃棒搅拌2分钟，将搅拌好的溶液放入到水浴锅中，阳极为石墨，阴极为导电玻璃，水浴锅温度设定为80℃，等水浴锅温度达到所设定的温度后，在5V的恒压下电化学沉积3分钟，即可得到对酸性品红、结晶紫、苯酚红等染料具有良好光催化性能的硫化镉纳米薄膜，膜厚为100-200nm。