[发明专利]硒化镉量子点/石墨烯/二氧化钛复合材料及其制备方法

说明书

一种硒化镉量子点/石墨烯/二氧化钛复合材料及其制备方法，属于半导体光催化材料技术领域。所述硒化镉量子点/石墨烯/二氧化钛复合材料由硒化镉量子点、石墨烯和二氧化钛复合而成，所述二氧化钛纳米片形成于层状石墨烯之上，硒化镉量子点分布于石墨烯/二氧化钛复合材料之上；其中，二氧化钛纳米片的厚度为15‑30nm、长度为50‑100nm，石墨烯的长度为500‑2000nm，硒化镉量子点直径为2.1‑3.5nm。本发明方法得到的复合材料具有良好的光催化降解能力和杀菌活性，且制备方法简单，操作方便，成本低廉。

技术领域

本发明属于半导体光催化材料技术领域，具体涉及一种可增强光催化降解及杀菌活性的二维层状结构硒化镉量子点/石墨烯/二氧化钛复合光材料及其制备方法和应用。

背景技术

日益严重的环境问题严重阻碍着我们国家前进的脚步，新能源的发展成为了我们日益关注的问题。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，如何高效、经济地利用太阳能来解决环境问题成为了研究者们为之努力的目标。其中，光催化剂作为转化太阳能的纽带，它的发展受到了研究者们的广泛关注。

二氧化钛(TiO₂)因良好的化学惰性和光学性质，以及其对环境无毒无污染等优点，一直是光催化领域研究的热点，在光催化降解污染物和光催化杀菌等方面都有广阔的应用前景。但在实际应用中，TiO₂不可避免的暴露出许多问题：例如：可吸收光的波长范围很窄(紫外光)；TiO₂纳米颗粒易团聚等等。石墨烯，作为非金属光催化剂的代表材料之一，具有高比表面积、强导电性及强吸附性能，已经成为光催化半导体材料复合技术领域中最为理想的载体材料之一。TiO₂与石墨烯的复合，可以增强复合材料的光催化活性；但是这种复合材料依然只具有紫外光响应。而太阳光中仅有3％-5％的紫外光，因此TiO₂与石墨烯的复合也不能很好的利用太阳光。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的不足，提出一种硒化镉量子点/石墨烯/二氧化钛复合材料(CdSe QDs/graphene/TiO₂)及其制备方法。本发明得到的复合材料具有良好的光催化降解能力和杀菌活性，且制备方法简单，操作方便，成本低廉。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种硒化镉量子点/石墨烯/二氧化钛(CdSe QDs/graphene/TiO₂)复合材料，由硒化镉量子点、石墨烯和二氧化钛复合而成，所述二氧化钛纳米片形成于层状石墨烯之上，硒化镉量子点分布于石墨烯/二氧化钛复合材料之上；其中，二氧化钛纳米片的厚度为15-30nm、长度为50-100nm，石墨烯的长度为500-2000nm，硒化镉量子点直径为2.1-3.5nm。

进一步地，所述复合材料中，硒化镉量子点的直径为2.1nm、3.0nm或3.5nm；石墨烯与二氧化钛的质量比为1:(50-100)。

另外，本发明还提供了硒化镉量子点/石墨烯/二氧化钛复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1、制备直径为2.1-3.5nm的硒化镉量子点；

步骤2、制备二氧化钛纳米片；

步骤3、石墨烯/二氧化钛复合材料的制备；

3.1将石墨烯(GO)加入体积比为1:(1-2)的乙醇和去离子水的混合溶剂中，超声分散，得到质量浓度为(0.067-0.1)mg/mL的石墨烯分散液；

3.2在步骤3.1得到的石墨烯分散液中加入步骤2得到的二氧化钛纳米片，搅拌均匀，得到混合液D；其中，混合液D中石墨烯与二氧化钛的质量比为1:(50-100)；