[发明专利]一种CdS敏化二氧化钛纳米花串复合材料及制备和应用

摘要

本发明公开了一种CdS敏化二氧化钛纳米花串复合材料及制备和应用，包括二氧化钛纳米带的制备和CdS敏化二氧化钛纳米花串复合材料的制备，即得到CdS敏化二氧化钛纳米花串复合材料。本发明将溶剂热法、诱导生长法与连续离子层吸附反应（SILAR）法相结合，所制备的CdS敏化二氧化钛纳米花串复合材料具有多级结构，该复合材料可广泛应用于光电领域。

主权项

一种CdS敏化二氧化钛纳米花串复合材料的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：（1）二氧化钛纳米带的制备：将锐钛矿型二氧化钛加入到NaOH溶液中，两者加入的摩尔比为TiO2: NaOH=1:200~600；磁力搅拌30 min至溶液澄清，然后转移到有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，密封，于200℃下在烘箱中进行水热反应24~48小时；反应结束后，离心，将沉淀物用0.1 mol/L的稀盐酸反复清洗，并静置24 h后，用去离子水和无水乙醇洗涤多次，并在60~80℃下干燥，然后置于马弗炉中500℃下煅烧2 h，用玛瑙研钵研细后即得到二氧化钛纳米带粉末；（2）二氧化钛纳米花串的制备：将AgNO3与乙酸混合，两者加入的摩尔比为AgNO3: CH3COOH=1:200~500，待完全溶解后得到溶液A；将钛酸四丁酯TBOT滴加到溶液A中，并加入二氧化钛纳米带，其中，以加入的AgNO3量为计量，加入的摩尔比为AgNO3: TBOT:TiO2=1:1:0.2，继续搅拌10 min后，转移到水热反应釜中，并在160℃下进行水热反应，待反应结束后取出，然后离心、清洗、干燥，并在450℃下焙烧3 h，得到二氧化钛纳米花串样品；（3）CdS敏化二氧化钛纳米花串复合材料的制备：分别配置0.1 M硝酸铬的乙醇溶液和0.1 M硫化钠的甲醇溶液，并将二氧化钛纳米花串样品放在抽滤装置中的滤纸上，将硫化钠的甲醇溶液滴加到二氧化钛纳米花串样品中，使其充分浸润，抽滤，再滴加甲醇溶液清洗，然后再将硝酸镉的乙醇滴加到二氧化钛纳米花串样品中，使其充分浸润，抽滤，再滴加乙醇溶液清洗，此为一个循环，重复循环多次，摩尔比CdS:TiO2 =1:10~30，干燥即得到CdS敏化二氧化钛纳米花串复合材料。