The invention discloses a two-dimensional ultra-thin CDs nano sheet and a preparation method thereof. The preparation method includes: 1) mixing the cadmium chloride aqueous solution, sulfur powder and diethylenetriamine, centrifuging and drying the product to obtain the CDs precursor; 2) dispersing the CDs precursor and L-cysteine hydrochloride in water to obtain the mixed solution, ultrasonic stripping to obtain the yellow color solution for stripping CDs; 3) centrifuging the yellow solution for stripping CDs, decompressing and filtering the supernatant, washing to obtain wetting The yellow solid is dispersed in water to obtain the stripping solution of the two-dimensional ultra-thin CDs nano sheet; 4) the two-dimensional ultra-thin CDs nano sheet is obtained by freeze-drying. The method for preparing the two-dimensional ultra-thin CDs nano sheet is simple in operation, the required experimental device is simple, and the reaction conditions are mild. The products of the ultra-thin CDs nanocomposites are stable, have strong chemical stability and light response characteristics, and show excellent photocatalytic decomposition performance of aquatic hydrogen.
【技术实现步骤摘要】
一种二维超薄CdS纳米片及其制备方法
本专利技术属于低维结构半导体材料
,更具体地,涉及一种二维超薄CdS纳米片及其制备方法。
技术介绍
工业技术的迅速发展和化石燃料的大量燃烧,带来的不仅仅是环境污染问题,能源短缺问题在当今社会也是日益凸显,因此开发和利用清洁、高效的新能源迫在眉睫。氢气作为一种优良的能源形式,以其超高的燃烧值和无污染等特点成为了理想的选择。1972年日本学者Fujishima和Honda发现光照二氧化钛(TiO2)半导体电极会导致水直接分解产生氢气,说明基于半导体光催化分解水制氢技术的可行性。硫化镉(CdS)为Ⅱ-Ⅵ族直接带隙半导体材料,具有立方闪锌矿和六方纤锌矿两种晶体结构,并且因为适宜的带隙宽度(~2.4eV)而具有较高的可见光吸收和光反应活性,在太阳能分解水产氢领域受到了广泛的关注。然而CdS也具有光腐蚀性强、光生电子-空穴对容易复合等缺点,这些缺点使得在实际的可见光催化分解水制氢中反应活性降低,光催化分解水产氢性能较差,极大地限制了其实际应用能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题,提供一种操作简单、反应条件温和的二维超薄CdS纳米片的制备方法。为了实现上述目的,本专利技术的第一方面提供一种二维超薄CdS纳米片的制备方法,该制备方法包括:1)将氯化镉水溶液、硫粉、二乙烯三胺混合,在60℃-98℃下反应,产物经离心、洗涤、干燥得到CdS前驱物;2)将CdS前驱物与L-半胱氨酸盐酸盐分散于水中得到混合溶液,采用酸碱调节剂调节 ...
【技术保护点】
1.一种二维超薄CdS纳米片的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:/n1)将氯化镉水溶液、硫粉、二乙烯三胺混合,在60℃-98℃下反应,产物经离心、洗涤、干燥得到CdS前驱物;/n2)将CdS前驱物与L-半胱氨酸盐酸盐分散于水中得到混合溶液,采用酸碱调节剂调节体系pH值至9-11,然后将混合溶液进行超声剥离,得到剥离CdS的黄色溶液;/n3)将剥离CdS的黄色溶液进行分级离心,并将最终获得的上清液减压抽滤,再经洗涤得到湿润的黄色固体,将其分散在水中,得到二维超薄CdS纳米片的剥离溶液;/n4)将二维超薄CdS纳米片的剥离溶液冷冻干燥,得到所述二维超薄CdS纳米片。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种二维超薄CdS纳米片的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
1)将氯化镉水溶液、硫粉、二乙烯三胺混合,在60℃-98℃下反应,产物经离心、洗涤、干燥得到CdS前驱物;
2)将CdS前驱物与L-半胱氨酸盐酸盐分散于水中得到混合溶液,采用酸碱调节剂调节体系pH值至9-11,然后将混合溶液进行超声剥离,得到剥离CdS的黄色溶液;
3)将剥离CdS的黄色溶液进行分级离心,并将最终获得的上清液减压抽滤,再经洗涤得到湿润的黄色固体,将其分散在水中,得到二维超薄CdS纳米片的剥离溶液;
4)将二维超薄CdS纳米片的剥离溶液冷冻干燥,得到所述二维超薄CdS纳米片。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤1)中,
所述氯化镉水溶液中氯化镉的浓度为0.03mol/L-0.08mol/L;
氯化镉与硫粉的摩尔比为1:3-10;
水和二乙烯三胺的体积比为1:4-6。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤1)中,反应时间为3h-24h。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤1)中,反应在恒温、搅拌条件下进行。
技术研发人员:柴波,刘纯,闫俊涛,范国枝,宋光森,程群鹏,
申请(专利权)人:武汉轻工大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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