一种纳米硫化物复合纤维材料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种纳米硫化物复合纤维材料及其制备方法；通过一步热还原法将Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒生长在电纺TiO2纳米纤维表面；或将Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒和石墨烯生长在电纺TiO2纳米纤维表面，构筑出一系列一维纳米氧化物‑硫化物复合纤维材料。本发明专利技术拓展制备了从二元到多元的可见光纳米复合纤维材料，期望促进窄带隙半导体硫化物中光生电子的分离效率，从而提高量子产率；解决了现有技术中制备纳米氧化物‑硫化物复合纤维材料需要还原剂、稳定剂的问题；另一方面，该类型的纳米硫化物复合纤维材料普遍拥有独特的纳米网毡结构，可以使其实现有效地分离回收及良好的循环使用性。

A Nano-sulfide Composite Fiber Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米硫化物复合纤维材料及其制备方法
本专利技术涉及环保光催化材料
，具体而言，涉及一种纳米硫化物复合纤维材料及其制备方法。
技术介绍
氢能被认为是用来解决当前全球性能源和环境问题的理想替代能源之一。利用太阳能光催化分解水产氢具有低成本、无污染等优点，受到人们广泛的关注。CdS作为典型的可见光光催化剂，具有合适的带隙宽度和导带位置，被广泛地应用于制氢上。然而，光生电子和空穴对快速复合等缺点则直接影响着它大规模的应用。为了解决这些问题，制备ZnxCd1-xS固溶体是有必要的，因为ZnS可以在一定程度上调变CdS，并通过ZnS和CdS的组分含量来改变固溶体的带隙，从而影响着它的光催化性能。为了提高单一光催化剂的催化性能和对能量的利用率，研究者们做了大量的研究，通过元素的掺杂、光敏化、不同化合物复合等多种方法对催化剂进行了一系列的改性研究。同时大量的研究也表明了催化剂的组成、结构、形貌、尺寸对其性能有很大的影响，所以对光催化材料的组成、形貌和尺寸调控也是近年研究的热点。因此，如何选取合适的一维载体材料以及合适的催化剂修饰材料，并使得不同化合物化合修饰生成的复合材料既能保持单一化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米硫化物复合纤维材料，其特征在于，所述纳米硫化物复合纤维具有纳米网毡结构；所述纳米硫化物复合纤维包括Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒和载体；所述Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒均匀地分散在所述载体表面；所述载体包括电纺TiO2纳米纤维；所述Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒为5‑20 nm。

【技术特征摘要】
1.一种纳米硫化物复合纤维材料，其特征在于，所述纳米硫化物复合纤维具有纳米网毡结构；所述纳米硫化物复合纤维包括Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒和载体；所述Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒均匀地分散在所述载体表面；所述载体包括电纺TiO2纳米纤维；所述Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒为5-20nm。2.根据权利要求1所述的一种纳米硫化物复合纤维材料，其特征在于，所述纳米硫化物复合纤维还包括石墨烯，所述Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒均匀地分散在所述载体表面；所述石墨烯包裹在所述Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒外部，与所述Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒形成紧密的界面接触；所述Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒为5-15nm。3.根据权利要求1或2所述的一种纳米硫化物复合纤维材料，在可见光光催化分解产氢中应用。4.根据权利要求1所述的一种纳米硫化物复合纤维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将电纺TiO2纳米纤维、镉盐和锌盐加入到乙醇与水的体积比为1:1的混合液中，制成溶液A；其中所述电纺TiO2纳米纤维浓度为0.5-0.8g/L；其中所述镉盐浓度0.2-3g/L；其中所述锌盐为0.15-2g/L；（2）将硫源物质加入到乙醇与水的体积比为1:1的混合液中，制成溶液B；所述硫源物质浓度为0.5-0.3g/L；（3）将所述溶液B按照3-6mL/min滴加到所述溶液A中；所述溶液B与所述溶液A的体积比为1:1；（4）将步骤（3）中的混合液在120-240℃的反应釜中加热1-24h；（5）加热反应结束后自...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦娜，吴棱，米立伟，陈卫华，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41