[发明专利]一种光电材料专用CdS薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种光电材料专用CdS薄膜的制备方法，属于新能源材料技术领域。本发明先将氯化铬溶液和硫代硫酸钠溶液搅拌混合，得混合溶液；再将木醋杆菌接种至斜面培养基，振荡培养，得种子；随后将种子液和发酵培养基充分混合均匀后，再缓慢滴加混合溶液，待混合溶液滴加完毕后，继续恒温静置培养10～15天；待恒温静置培养结束，夹取培养基表面薄膜，经水洗，干燥后，热压，即得光电材料专用CdS薄膜。本发明所得光电材料专用CdS薄膜具有优异的光电转化效率。

技术领域

本发明公开了一种光电材料专用CdS薄膜的制备方法，属于新能源材料技术领域。

背景技术

随着工业的迅速发展和化石燃料的大量燃烧，人类所面临的环境污染和能源短缺问题日益凸显。各种污染物直接排放到农业环境中，不仅会影响农业生产，还会影响人类的健康。同时，化石燃料的大量消耗也会带来日益严峻的能源危机。在化石燃料等不可再生能源大量消耗、日趋减少的情况下，寻求新的清洁能源已成为人类追求的目标。利用太阳能是获取再生资源的有效途径，虽然太阳辐射到地球大气层的能量相对于其总辐射能量仅占约22亿分之一，但已高达173000TW，每秒钟辐射到地球上的能量相当于500万吨煤炭的燃烧。如何高效利用如此巨大的能量是人们关切的问题，相关技术的开发与应用引起了广大科学研究者的关注。光电转换、光热转换和光化转换等方式方法都可以达到储存和使用太阳能的目的，以半导体材料为基础的光催化技术就是应用了光能向化学能转化的方式，太阳能可直接转化为氢能或者用于催化降解污染物。如今，光催化技术是解决环境与能源问题有效途径之一。为了实现该技术的实际应用，如何提高光催化剂的光能利用率、催化活性和稳定性是研究的重点和难点。硫化镉作为备受关注的优良半导体光催化材料，因其具有较好可见光响应能力和适宜能带位置，可用于光催化降解污染物和分解水产氢。然而，由于硫化镉自身的光生载流子容易复合，导致了硫化镉的光催化活性偏低。目前传统的采用化学浴法制备的硫化镉薄膜的均匀性以及其中硫化镉的分散性较差，从而影响产品的光电响应，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统采用化学浴法制备的硫化镉薄膜的均匀性以及其中硫化镉的分散性较差，从而影响产品的光电响应的问题，提供了一种光电材料专用CdS薄膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将氯化铬溶液和硫代硫酸钠溶液按质量比为1：1～1：3搅拌混合，得混合溶液；

（2）将木醋杆菌接种至斜面培养基，振荡培养，得种子；

（3）按重量份数计，依次取10～20份种子，60～80份混合溶液，200～300份发酵培养基，先将种子和发酵培养基充分混合均匀后，再缓慢滴加混合溶液，待混合溶液滴加完毕后，继续恒温静置培养10～15天；

（4）待恒温静置培养结束，夹取培养基表面薄膜，经水洗，干燥后，热压，即得光电材料专用CdS薄膜。

步骤（1）所述氯化铬溶液为质量分数为8～10%的氯化铬溶液。

步骤（1）所述硫代硫酸钠溶液为质量分数为4～6%的硫代硫酸钠溶液。

步骤（2）所述振荡培养为：于温度为25～30℃，摇床转速为150～200rpm条件下，振荡培养16～24h。

步骤（2）所述斜面培养基是由以下重量份数的原料配制而成：4～6份葡萄糖，1～3份蛋白胨，0.3～0.5份牛肉膏，2～4份琼脂，0.2～0.4份柠檬酸，100～150份水。

步骤（3）所述发酵培养基是由以下重量份数的原料配制而成：6～8份葡萄糖，0.4～0.6份蛋白胨，0.2～0.4份柠檬酸，0.1～0.2份磷酸二氢钾，0.2～0.3份磷酸氢二钾，100～120份水。

步骤（3）所述缓慢滴加为：以4～6mL/min速率进行滴加。