[发明专利]一种TiO2/CdTeQDs/BiOI多相复合光催化剂材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种TiO₂/CdTeQDs/BiOI多相复合光催化剂材料的制备方法，TiO₂作为传统光催化材料，由于其对可见光吸收少，光生电子和空穴对复合率高等原因，严重影响了纯TiO₂在光催化方面的应用。因此，通过改性TiO₂提高其光催化活性备受研究者关注。近年来，BiOI在近些年来以其合适的禁带宽度、独特的结构、催化性能好等优点被成功应用于光催化领域。而CdTeQDs在可见光吸收等方面的性能也吸引研究者的关注。本发明通过将TiO₂半导体与CdTeQDs、BiOI层层组装，得到CdTeQDs与BiOI附着于TiO₂实心球表面的纳米结构。本发明得到的TiO₂/CdTeQDs/BiOI多相复合材料，利用BiOI禁带宽度的特点，建立了适当的能级结构，进一步拓展了TiO₂的光吸收范围，提高了复合材料的光催化性能。

技术领域：

本发明涉及一种TiO₂/CdTeQDs/BiOI多相复合光催化剂材料的制备方法，本技术属于纳米材料的制备领域。

背景技术：

近年来，随着社会的快速发展，各种化学、化工材料的大量使用对生态环境造成了严重的影响。水是生命之源，水源污染不仅给工厂企业、农业灌溉带来严重的经济损失，更对人体健康产生严重的危害。正是因为水污染已经影响到了人类的生活质量，所以寻求一种高效，且简便经济的污水处理方法已经迫在眉睫。

众所周知，光能是一种安全，清洁无污染，取之不尽的能源，随着1972年Fujishima和Honda首先提出可以利用TiO₂电极光解水，将光能转化用以降解各种废弃物、污染物已成为一种可行的办法，同时也开启了TiO₂光催化研究新时代。TiO₂具有较高的催化效率与稳定的化学性质，且无毒无污染，价格低廉，因而备受人们关注。但TiO₂还存在一些问题，限制了其在光催化中的应用。TiO₂在使用过程中存在的问题：(1)TiO₂较宽的禁带宽度(Eg=3.0 eV～3.2eV)使它更具氧化还原活性，却导致其只能被波长较短的紫外光吸收利用(λ<387nm)，这严重限制了TiO₂对可见光的利用；(2)TiO₂在降解有机物过程中易失去活性，降低光催化效率。

针对TiO₂存在的问题，人们通过掺杂其他元素或者选择一些窄带隙半导体与其复合，来提高其光催化活性。众所周知，BiOI半导体以其合适的禁带宽度、独特的层状结构和催化性能好被成功用于光催化领域。而CdTe量子点对可见光的强吸收能够增加氧空穴或者晶型缺陷的数量，再者CdTe量子点能与TiO₂构建半导体异质结构，有效实现光生载流子的分离。因此可以利用CdTeQDs、BiOI与TiO₂复合，来提高其光催化效率。

发明内容：