[发明专利]一种CdS/Cu7

说明书

一种CdS/Cusubgt;7/subgt;Ssubgt;4/subgt;/CdMoOsubgt;4/subgt;纳米异质结构的制备方法及应用。该方法为：首先通过水热的方式制备在可见光下具有较强光响应的催化剂CdS纳米棒，然后利用离子交换法，用Cusupgt;+/supgt;去部分取代CdS形成了CdS/Cusubgt;7/subgt;Ssubgt;4/subgt;异质结构催化剂，然后将其分散在水中超声，以获得均匀的悬浮液。向此悬浮液中加入(NHsubgt;4/subgt;)subgt;6/subgt;Mosubgt;7/subgt;Osubgt;24/subgt;·4Hsubgt;2/subgt;O粉末样品，使其充分混合，并在高温水浴条件下搅拌，即可获得墨绿色的CdS/Cusubgt;7/subgt;Ssubgt;4/subgt;/CdMoOsubgt;4/subgt;异质结构催化剂。本材料可以充分利用紫外、可见和近红外光，是一种可以吸收太阳能全光谱的催化剂，该材料可用作光解水制氢反应中。本发明解决现有催化剂对太阳能转化率低、成本高的技术问题。

技术领域

本发明属于半导体复合材料制备方法领域，具体涉及一种CdS/Cu₇S₄/CdMoO₄纳米异质结构的制备方法及应用。

背景技术

经历了漫长地质年代而形成的化石燃料在人类生活中扮演着不可或缺的角色。然而，随着能源消耗量的日益增加，化石燃料储量也在逐渐减少。同时这些化石燃料在燃烧的过程中，会释放很多空气污染物，导致大气污染和温室效应，使得全球气候发生变化，严重影响着人类的健康。因此，寻找可再生、清洁的能源，成了当今世界迫在眉睫的任务。众所周知，太阳能转化为化学能主要依靠以下步骤：光的吸收，电荷分离与转移和表面发生氧化还原过程。因此，合理的设计制备高效的产氢催化剂也是紧紧围绕以上三点而展开的。太阳光谱中包含5%的紫外、50%的可见光和45%的近红外区域的光，那么从波谱的分布可以看出，发展在紫外、可见和近红外光下都有响应的催化剂，并且具有价廉、有效稳定优点的催化剂是一项非常有意义的工作。但是，目前多种半导体相结合的异质结构催化剂，不能充分的利用太阳能光谱，大多数催化剂依靠贵金属等作为助催化剂，从而使制备成本较高。而如果在光催化领域设计并合成可以吸收全光谱的催化剂，对于光催化领域而言，又将会是一个新的突破。

发明内容

本发明要解决现有催化剂对太阳能转化率低、成本高的技术问题，而提供一种CdS/Cu₇S₄/CdMoO₄纳米异质结构的制备方法。

本发明技术方案如下。

一种CdS/Cu₇S₄/CdMoO₄纳米异质结构的制备方法，包括如下步骤：

一、将Cd(NO₃)₂·4H₂O和NH₂CSNH₂放入乙二胺溶液中，进行超声处理，溶液变澄清后，放入聚四氟乙烯反应釜中，进行水热反应；然后冷却到室温，再用去离子水和无水乙醇清洗，干燥，得到CdS纳米棒；

二、将步骤一得到的CdS纳米棒分散在甲醇溶液中，超声分散均匀后，用胶头滴管逐滴将[MeCN]₄CuPF₆的甲醇溶液加入到分散有CdS纳米棒分散的甲醇溶液中，搅拌，用甲醇洗涤干燥，得到CdS/Cu₇S₄纳米异质结构；