[发明专利]一种CdS/TiO2

权利要求书

1.一种CdS/TiO₂纳米管阵列异质结的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采用阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列；

S2、将镉源和硫源分别溶于醇类溶剂中得到镉源前驱体溶液和硫源前驱体溶液；

S3、利用超声辅助进行连续离子层沉降在所述TiO₂纳米管阵列的内壁和外壁形成均匀的CdS颗粒，再经热处理后得到所述CdS/TiO₂纳米管阵列异质结；

所述步骤S3具体包括：

S31、将步骤S1得到TiO₂纳米管阵列浸入所述镉源前驱体溶液中，并在所述镉源前驱体溶液中利用超声辅助浸渍，在所述TiO₂纳米管阵列的外壁和内壁附着镉离子，然后进行冲洗和涮洗；

S32、将步骤S31中涮洗后得到的外壁和内壁附着有镉离子的TiO₂纳米管阵列浸入所述硫源前驱体溶液中，并在所述硫源前驱体溶液中利用超声辅助浸渍，在所述TiO₂纳米管阵列的外壁和内壁沉积形成CdS颗粒，然后进行冲洗和涮洗；

S33、重复循环步骤S31和步骤S32；

S34、对步骤S33得到的外壁和内壁形成有CdS颗粒的TiO₂纳米管阵列进行干燥和热处理，得到所述CdS/TiO₂纳米管阵列异质结。

2.如权利要求1所述的CdS/TiO₂纳米管阵列异质结的制备方法，其特征在于，步骤S1包括如下子步骤：

S11、对钛片进行预处理；

S12、将磷酸溶液和氟化铵溶液进行混合，作为阳极氧化的电解液；

S13、以预处理后的钛片作为阳极，石墨作为阴极，利用直流稳压电源进行阳极氧化一定时间，得到TiO₂纳米管阵列前驱体；

S14、对所述TiO₂纳米管阵列前驱体进行热处理，得到所述TiO₂纳米管阵列。

3.如权利要求2所述的CdS/TiO₂纳米管阵列异质结的制备方法，其特征在于，

在步骤S11中，所述预处理包括先将所述钛片分别依次在去离子水、丙酮、去离子水、异丙醇、去离子水和无水乙醇中利用超声辅助进行清洗6～20min，然后再进行干燥；

在步骤S12中，磷酸溶液的浓度为0.05～0.3mol/L，所述氟化铵溶液的质量百分浓度为0.2～0.8％；

在步骤S13中，电压为15～25V，阳极氧化的时间为1～3h；

在步骤S14中，所述热处理的温度为450～600℃，所述热处理时的升温速率为2～5℃/min，所述热处理的时间为2～5h。

4.如权利要求1至3任一项所述的CdS/TiO₂纳米管阵列异质结的制备方法，其特征在于，

在步骤S2中，所述醇类溶剂为乙醇和水按体积比为2～8:1配制得到的混合溶液；

在步骤S2中，所述镉源为Cd(NO₃)₂或CdCl₂，所述硫源为Na₂S或硫脲；

在步骤S2中，所述镉源前驱体溶液的浓度和硫源前驱体溶液的浓度均为0.01～0.5mol/L；

在步骤S2中，配制所述镉源前驱体溶液和硫源前驱体溶液时均采用超声辅助溶解6～20min。

5.如权利要求1所述的CdS/TiO₂纳米管阵列异质结的制备方法，其特征在于，

在步骤S31和步骤S32中，超声辅助的功率均为80～150W，利用超声辅助浸渍的时间均为10～30s，均采用乙醇和水形成的溶剂或者乙醇进行反复冲洗和反复涮洗。