一种碲化镉量子点/二氧化钛复合材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种碲化镉量子点/二氧化钛复合材料及其应用，采用以下步骤制备而成：将五水氯化镉溶于去离子水中，然后按照五水氯化镉:巯基乙酸＝1:0.2～5的摩尔比逐滴加入巯基乙酸，并用NaOH溶液将pH值调节至碱性，再加入碲氢化钠溶液，加热回流1～24小时，制得量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液；按照异丙醇钛:碲化镉量子点溶液＝1:2～15的体积比将异丙醇钛溶于乙醇中，并逐滴加入所述碲化镉量子点溶液，再搅拌30分钟，并进行48小时的水浴加热，从而得到碲化镉量子点/二氧化钛复合材料。本发明专利技术能够大幅提高在可见光照射下的光催化活性，从而提高了对太阳光的利用率，拓展了二氧化钛的应用范围，十分适合用于净化室内甲醛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及甲醛净化领域，尤其涉及一种碲化镉量子点/二氧化钛复合材料及其应用。
技术介绍
随着生活水平的提高，各种现代化家具和大量新型装饰材料不断涌入室内，这些装饰材料和家具会在长达数年的时间内持续释放甲醛，这会给人体健康造成了极大危害。目前，对甲醛进行净化的方法主要有吸附法、化学去除法和光催化降解法。与吸附法和化学去除法相比，光催化降解法具有功效持续时间长、不会产生二次污染、对环境和人体无害等特点，因此采用光催化降解法来净化甲醛越来越受到人们的关注。在净化甲醛领域中，光催化降解法使用最多的光催化剂是二氧化钛，但单纯的二氧化钛禁带宽度较大，只有在紫外光激发下才能展现出光催化活性，而室内的紫外光较少，因此单纯的二氧化钛对太阳光的利用率很低，不适合直接用于净化室内甲醛。为了能更有效的利用可见光，人们提出了向二氧化钛中掺杂半导体材料的方法，但是现有技术中的二氧化钛与半导体的复合材料对太阳光利用率很低。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足之处，本专利技术提供了一种碲化镉量子点/二氧化钛复合材料及其应用，能够大幅提高在可见光照射下的光催化活性，从而提高了对太阳光的利用率，拓展了二氧化钛的应用范围，十分适合用于净化室内甲醛。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种碲化镉量子点/二氧化钛复合材料，采用以下步骤制备而成：步骤A、在氮气保护环境下，按照每0.35g五水氯化镉使用300mL去离子水的比例，将五水氯化镉溶于去离子水中，然后按照五水氯化镉:巯基乙酸＝1:0.2～5的摩尔比逐滴加入巯基乙酸，并用NaOH溶液将该混合后液体的pH值调节至碱性，再按照五水氯化镉:碲氢化钠＝1:0.1～1的摩尔比加入碲氢化钠溶液，并加热回流1～24小时，从而制得了量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液；步骤B、按照异丙醇钛:碲化镉量子点溶液＝1:2～15的体积比，将异丙醇钛溶于乙醇中，并逐滴加入步骤A中制得的量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液，再搅拌30分钟，并进行48小时的水浴加热处理，从而得到碲化镉量子点/二氧化钛复合材料。优选地，所述的碲氢化钠溶液采用以下步骤制备而成：按照每1.2g硼氢化钠使用2mL去离子水和0.6g碲粉的比例，将硼氢化钠与去离子水和碲粉混合，并以80℃的水浴温度进行水浴加热，直至混合后的溶液变为无色透明，从而制得碲氢化钠溶液。优选地，在所述的以180℃保温48小时后，先冷却至室温，再对得到的固体沉淀进行清洗和干燥，从而得到清洁干燥的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料。上述技术方案中所述的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料用于净化室内甲醛。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术所提供的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料通过对五水氯化镉、巯基乙酸和碲氢化钠溶液三者比例关系以及加热回流时间进行控制，从而可以制得量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液；然后采用水浴加热法对量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液与异丙醇钛进行合成，从而可以使二氧化钛中掺杂粒径非常小的具有窄禁带半导体特性的碲化镉量子点；这些碲化镉量子点在可见光照射下可以产生大量能够迁移到二氧化钛上的光生电子，从而能够大幅提高二氧化钛在可见光照射下的光催化活性，这提高了对太阳光的利用率，拓展了二氧化钛的应用范围，十分适合用于净化室内甲醛。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为单纯的二氧化钛以及本专利技术实施例2中制得的异丙醇钛与碲化镉量子点溶液的体积比分别为1:2、1:5、1:10、1:15的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料在日光灯下对室内甲醛的净化效果对比图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。下面对本专利技术所提供的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料进行详细描述。一种碲化镉量子点/二氧化钛复合材料，采用以下步骤制备而成：步骤A、在氮气保护环境下，按照每0.35g五水氯化镉使用300mL去离子水的比例，将五水氯化镉溶于去离子水中，然后按照五水氯化镉:巯基乙酸＝1:0.2～5的摩尔比逐滴加入巯基乙酸，并用1mol/L的NaOH溶液将该混合后液体的pH值调节至碱性，再按照五水氯化镉:碲氢化钠＝1:0.1～1的摩尔比加入碲氢化钠溶液，并加热回流1～24小时，从而制得了量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液。本专利技术通过对五水氯化镉、巯基乙酸和碲氢化钠溶液三者比例关系以及加热回流时间进行调控，可以使所制得的碲化镉量子点溶液的粒径在1～20nm内变化。步骤B、按照异丙醇钛:碲化镉量子点溶液＝1:2～15的体积比，将异丙醇钛溶于乙醇中，并逐滴加入步骤A中制得的量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液，再搅拌30分钟，并进行水浴加热48小时，从而得到碲化镉量子点/二氧化钛复合材料。具体地，上述步骤可以包括以下的具体实施方案：(1)所述碲氢化钠溶液可采用以下步骤制备而成：按照每1.2g硼氢化钠使用2mL去离子水和0.6g碲粉的比例，将硼氢化钠与去离子水和碲粉混合，并以80℃的水浴温度进行水浴加热，直至混合后的溶液变为无色透明，从而制得碲氢化钠溶液。(2)在所述的以180℃保温48小时后，先冷却至室温，再对得到的固体沉淀进行清洗(最好是先进行水洗再采用乙醇进行清洗)和干燥(最好是以80℃进行干燥)，从而得到清洁干燥的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料。进一步地，与采用单纯的二氧化钛作为光催化剂相比，本专利技术所提供的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料通过对五水氯化镉、巯基乙酸和碲氢化钠溶液三者比例关系以及加热回流时间进行控制，从而可以制得量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液；然后采用水浴加热法对量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液与异丙醇钛进行合成，从而可以使二氧化钛中掺杂粒径非常小的具有窄禁带半导体特性的碲化镉量子点；这些碲化镉量子点在日光灯等可见光照射下可产生大量能够迁移到二氧化钛上的光生电子，从而能够大幅提高二氧化钛在可见光照射下的光催化活性。二氧化钛表面在光催化活性作用下出现大量空穴和光生电子，而二氧化钛表面吸附的空气中的水蒸气和氧气可以被这些空穴和光生电子氧化还原为羟基自由基和氧负离子，这些羟基自由基和氧负离子为甲醛的氧化提供了高活性的氧化剂，因此空气中的甲醛等有机物分子可以被降解为CO2、H2O等无机小分子物质，从而可以使空气中的甲醛得到净化。可见，本专利技术所提供的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料能够大幅提高二氧化钛在可见光照射下的光催化活性，从而提高了对太阳光的利用率，拓展了二氧化钛的应用范围，十分适合用于净化室内甲醛。为了更加清晰地展现出本专利技术所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本专利技术提供的碲化镉量子点/二氧化钛复合材料及其应用进行详细描述。实施例1一种碲化镉量子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碲化镉量子点/二氧化钛复合材料，其特征在于，采用以下步骤制备而成：步骤A、在氮气保护环境下，按照每0.35g五水氯化镉使用300mL去离子水的比例，将五水氯化镉溶于去离子水中，然后按照五水氯化镉:巯基乙酸＝1:0.2～5的摩尔比逐滴加入巯基乙酸，并用NaOH溶液将该混合后液体的pH值调节至碱性，再按照五水氯化镉:碲氢化钠＝1:0.1～1的摩尔比加入碲氢化钠溶液，并加热回流1～24小时，从而制得了量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液；步骤B、按照异丙醇钛:碲化镉量子点溶液＝1:2～15的体积比，将异丙醇钛溶于乙醇中，并逐滴加入步骤A中制得的量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液，再搅拌30分钟，并进行48小时的水浴加热处理，从而得到碲化镉量子点/二氧化钛复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种碲化镉量子点/二氧化钛复合材料，其特征在于，采用以下步骤制备而成：步骤A、在氮气保护环境下，按照每0.35g五水氯化镉使用300mL去离子水的比例，将五水氯化镉溶于去离子水中，然后按照五水氯化镉:巯基乙酸＝1:0.2～5的摩尔比逐滴加入巯基乙酸，并用NaOH溶液将该混合后液体的pH值调节至碱性，再按照五水氯化镉:碲氢化钠＝1:0.1～1的摩尔比加入碲氢化钠溶液，并加热回流1～24小时，从而制得了量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液；步骤B、按照异丙醇钛:碲化镉量子点溶液＝1:2～15的体积比，将异丙醇钛溶于乙醇中，并逐滴加入步骤A中制得的量子点粒径为1～20nm的碲化镉量子点溶液，再搅拌30分钟，并进行48小时的水浴加...

【专利技术属性】
技术研发人员：余雪娇，张仁哲，
申请(专利权)人：富思特新材料科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11