一种钛酸钡复合硫化镉纳米复合光催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种BaTiO3‑CdS纳米复合光催化剂及其制备方法，属于材料制备及光催化的技术领域。该方法以钛酸四丁酯，氢氧化钾，氢氧化钡，乙酸镉，硫脲为原料，先通过溶胶凝胶法合成钛酸钡，再用共沉淀法分步合成BaTiO3‑CdS纳米复合结构。本发明专利技术制备的复合材料催化剂可以有效提高光生载流子的分离和降低载流子复合率，具有优良的光催化活性，可用于催化光解水制氢，表现出比单一材料更优异的光催化性能。其光催化活性是纯的CdS的88.5倍，在光催化领域具有广阔的应用前景。

A kind of barium titanate composite cadmium sulfide nano composite photocatalyst and its preparation method

The present invention relates to a BaTiO3 CdS nano composite photocatalyst and preparation method thereof, and belongs to the technical field of material preparation and photocatalysis. This method takes four butyl titanate, barium hydroxide, potassium hydroxide, cadmium acetate, thiourea as raw materials, through the synthesis of barium titanate sol gel method and co precipitation method BaTiO3 stepwise synthesis of CdS nano composite. The composite catalyst prepared by the invention can effectively improve the separation of photogenerated carriers and reduce the recombination rate of carriers, and has excellent photocatalytic activity. It can be used for photocatalytic hydrogen production, and shows better photocatalytic performance than single material. Its photocatalytic activity is 88.5 times as high as that of pure CdS, and has a broad application prospect in the field of photocatalysis.

【技术实现步骤摘要】
一种钛酸钡复合硫化镉纳米复合光催化剂及其制备方法
本专利技术属于材料制备及光催化
，具体涉及一种BaTiO3-CdS纳米复合光催化剂及其制备方法。
技术介绍
氢气是一种具有高燃烧值、高效率和清洁的能源。但是，目前氢能的生产还主要是依靠煤、天然气的重整来获得，这必然会加剧非可再生能源的消耗并且带来环境污染问题。因此，以水、生物质等可再生物资为原料，利用太阳能制氢则是从根本上解决能源及环境污染问题的理想途径之一。而目前制约光催化剂在实际生产中应用的主要原因是太阳能利用率低、光催化剂稳定性不够，从而无法循环使用等。因此，能够更好地利用太阳能，制备出高效、稳定的可见光光催化剂对解决目前的能源和环境问题具有深远意义。钛酸钡（BaTiO3）是经典的铁电材料，其四方晶相在常温下具有较强的自发极化强度。有研究表明，当铁电材料作为基底材料时，如果外层所包覆的光催化剂厚度小于100nm，铁电极化场的效应仍然能够穿透表面包覆层，对表面层内的光生载流子起到分离的作用。硫化镉（CdS）是一种重要的硫化物类半导体材料，其禁带宽度为2.4eV，具有较好的可见光吸收性能。同时，CdS在可见光激发后产生的光生电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BaTiO3‑CdS纳米复合光催化剂，其特征在于：所述催化剂是以四方相BaTiO3纳米球为核，外层包裹CdS纳米颗粒复合而成；其中钛酸钡与硫化镉的质量比为100:5~100:50；四方相BaTiO3纳米球的尺寸为80~100 nm。

【技术特征摘要】
1.一种BaTiO3-CdS纳米复合光催化剂，其特征在于：所述催化剂是以四方相BaTiO3纳米球为核，外层包裹CdS纳米颗粒复合而成；其中钛酸钡与硫化镉的质量比为100:5~100:50；四方相BaTiO3纳米球的尺寸为80~100nm。2.一种制备如权利要求1所述的BaTiO3-CdS复合光催化剂的方法，其特征在于：先利用溶胶凝胶法制备钛酸钡纳米球，然后将其分散在去离子水中，与二水合乙酸镉、硫脲在80℃油浴条件下进行反应，制得所述BaTiO3-CdS复合光催化剂。3.根据权利要求2所述BaTiO3-CdS复合光催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）制备BaTiO3前驱体称取5mL乙醇、8.508g钛酸四丁酯，在不断磁力搅拌下加入5mL去离子水，得到溶液A，另外配制10mL3.75M氢氧化钡溶液B，在A溶液中加入4mL氨水，随后将B溶液缓慢加入到A溶液中，80℃油浴条件下反应20~30min制得BaTiO3前驱液C；（2）制备BaTiO3纳米球将步骤（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，黄学烟，王凯强，王波，张璐璐，赵燕，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35