[发明专利]一种硫化镉-氧化锌核壳多层纳米棒阵列光催化材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种硫化镉‑氧化锌核壳多层纳米棒阵列光催化材料及其制备方法，采用溶胶‑水热法制备氧化锌纳米棒，再结合连续式离子沉积法，在所述氧化锌纳米棒表面沉积CdS量子点，涉及的方法简单而且副反应少，量子点担载量可控；且通过重复ZnO纳米棒阵列的生成和CdS量子点的沉积步骤，可实现氧化锌核壳多层纳米棒阵列光催化材料的制备，有效提高量子点的负载率。本发明所述硫化镉‑氧化锌核壳多层纳米棒阵列光催化材料可有效控制量子点担载量，解决光催化材料存在的光生载流子复合几率高、表面活性位点少等问题；多层纳米棒结构会对太阳光有折射作用，有助于提高对光能的利用率；且涉及的制备方法简单，适合推广应用。

主权项

1.一种硫化镉‑氧化锌核壳多层纳米棒阵列光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)称取原料：将醋酸锌、乙醇胺和乙二醇甲醚混合均匀，置于45～60℃油浴锅中反应30～40min，然后进行陈化得ZnO溶胶；2)将步骤1)所得ZnO溶胶旋涂至干净的FTO玻璃片上；3)将步骤2)中均匀涂有ZnO溶胶的玻璃片放入马弗炉中加热至300～400℃保温10～20min，升温速度为1～5℃/min，然后冷却至室温取出，得ZnO晶种；4)把步骤3)所得ZnO晶种放入氢氧化钠和硝酸锌所配制的混合溶液中，其中Zn(NO3)2和NaOH的摩尔比为1:(8～40)，然后在60～90℃的水浴条件下保温90～180min，得ZnO纳米棒阵列；5)对步骤4)所得ZnO纳米棒阵列，采用连续式离子沉积法将其依次置于Cd源溶液、S源溶液和乙醇溶剂中浸泡4～5min，依次重复浸泡6～8次，实现在步骤4)所得ZnO纳米棒阵列表面CdS量子点的沉积，其中Cd源溶液和S源溶液的添加量分别以其引入的Cd2+和S2‑为准，Cd2+和S2‑的摩尔浓度比为1:1；6)重复步骤4)和5)，得所述硫化镉‑氧化锌核壳多层纳米棒阵列光催化材料；所述步骤4)和5)的重复次数为1～2次。