[发明专利]一种制备二维多层花状CdS的方法及产物

说明书

本发明涉及一种制备二维多层花状CdS的方法及产物，制备包括：1)将硫脲溶解在乙醇中得到硫脲溶液；2)将氯化镉与聚乙二醇溶解在乙醇中得到氯化镉溶液；3)将硫脲溶液与氯化镉溶液滴加混合，继续加入乙醇得到混合液；4)混合液进行水热反应，得到二维多层花状CdS。本发明采用乙醇作为溶剂，以氯化镉为镉源，以硫脲为硫源，在表面修饰剂的作用下，通过对反应条件的精确调控，制备得到了分布均匀的二维多层花状CdS，制备工艺简单、可控。

技术领域

本发明涉及无机材料合成领域，具体涉及一种制备二维多层花状CdS的方法及产物。

背景技术

硫化镉晶体是一种较典型的Ⅱ-Ⅳ族压电半导体材料，也是一种半导体光敏材料，具有较大的带隙宽度(约2.45eV)，是一种良好的太阳能电池窗口材料和非线性光学材料。因其具有特殊的光学、电学性质，已被广泛应用于各种发光器件、光伏器件、光学探测器、光催化以及光敏传感器等领域。作为一种非常有前途的半导体材料，硫化镉引起了全世界范围的研究兴趣。迄今为止，在特定的反应条件下，已经成功的制备出了CdS纳米线、纳米棒、纳米带、纳米球、纳米花等具有特殊形貌的晶体。

在众多的纳米CdS制备方法中，与固相法和气相法相比，液相法所需要的实验条件要求更低，而在液相方法中，溶剂热法的优点包括：(1)反应过程较简便，其中反应条件容易控制且相对不那么苛刻；(2)合成出的产物在纯度、结晶性、分散性等方面均较好；(3)反应的参数多，其中包括压力、温度、pH、前驱体的种类与浓度、溶剂的种类与浓度、辅助剂的种类与浓度、反应时间等，因而可以通过调节反应参数来有效地调控产物的结构、粒径与颗粒形貌，从而实现调控产物的光催化性能；(4)整个制备过程的周期相对较短。

如中国发明专利申请(CN 107043124 A)公开一种硫化镉纳米花的制备方法，镉源与硫脲分散和/或溶解在二乙烯三胺/乙醇的混合溶液中，随后进行水热反应，固液分离、洗涤、冷冻干燥得所述的硫化镉纳米花。如中国发明专利申请(CN 105399136 A)公开一种CdS花状自组装结构的制备方法：将镉盐、PVP、乙二醇、乙二胺和硫脲加入到水中，搅拌得到溶液；将溶液加入反应釜中，进行溶剂热反应；反应后离心分离、洗涤，得到CdS花状自组装结构，该自组装结构的基本结构单元为CdS片状结构，厚度为4-50nm。上述的现有技术由于反应所采用的溶剂不同，导致硫化镉的形貌完全不同。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种制备二维多层花状CdS的方法。

本发明所提供的技术方案为：

一种制备二维多层花状CdS的方法，包括如下步骤：

1)将硫脲溶解在乙醇中得到硫脲溶液；

2)将氯化镉与聚乙二醇溶解在乙醇中得到氯化镉溶液；

3)将硫脲溶液与氯化镉溶液滴加混合，继续加入乙醇得到混合液；

4)混合液进行水热反应，得到二维多层花状CdS。

本发明采用乙醇作为溶剂，以氯化镉为镉源，以硫脲为硫源，在表面修饰剂的作用下，通过对反应条件的精确调控，制备得到了分布均匀的二维多层花状CdS，制备工艺简单、可控。

作为优选，所述混合液中硫脲与总的乙醇的投料比为0.2～0.25g:40ml。进一步优选为0.22～0.23g:40ml。

作为优选，所述硫脲与氯化镉的摩尔比为2.8～3.2:1。

作为优选，所述步骤1)中硫脲溶液的浓度为2.8～3.2mol/L。

作为优选，所述步骤2)中氯化镉溶液的浓度为0.8-1.2mol/L。

作为优选，所述步骤2)中氯化镉与聚乙二醇的质量比为5～7:1。进一步优选为5.5～6:1。