一种Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料及制法制造技术

本发明专利技术涉及光催化析氢技术领域，且公开了一种Co掺杂笼状纳米ZnO‑CdS异质结光催化产氢材料，以葡萄糖水热生成的碳纳米微球作为模版，再进行高温煅烧除去碳骨架，得到笼状多层且具有多孔结构的Co掺杂笼状纳米ZnO，具有超高的比表面积，提供了更多的光化学活性位点，Co掺杂带入了杂质能级与能级缺陷，降低了ZnO的禁带宽度，增强了ZnO对可见光区域的吸收范围，以L‑丙氨酸作为模板导向剂，生成的树枝状CdS生长在纳米ZnO的基体中，两者的晶格相匹配，形成type‑II异质结结构，通过构建出内建电场，克服电子‑空穴对之间的库仑力作用，同时能量势垒的存在，促进光了生电子传输分离，抑制了载流子重组复合，提高了光催化反应活性。

【技术实现步骤摘要】
一种Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料及制法
本专利技术涉及光催化析氢
，具体为一种Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料及制法。
技术介绍
随着全球能源需求的日益增长，对于新能源的研究也越来越受到重视，氢能，作为一种清洁、高效的新能源，普遍被认为是最理想的无污染绿色能源，因此，自1972年首次报告发现TiO2单晶电极光催化分解水产氢这一现象，开辟了光能水解制氢的道路后，光催化制氢便成为了一个研究热点，越来越多的光催化材料相继出现，应运而生，目前光催化产氢材料有TiO2、CdS、MoS2、ZnO等等，其中ZnO由于其无毒、化学性质稳定，且价格低廉，储量丰富等优点，在光催化剂领域也有十分广阔的发展前景。ZnO作为一种主流的光催化剂，但由于其具有非常宽的带隙，主要吸收太阳光中的紫外光，而紫外光只占到太阳光谱的4％，太阳能利用率较低，并且由于光催化剂受光激发后产生的电子与空穴会发生复合，降低了量子效率，使ZnO在光催化产氢应用中受到了严重的限制，阻碍了作ZnO为光催化产氢产氢发展，而CdS由于晶格与ZnO相似本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述的一种Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料制备方法包括以下步骤：/n(1)将乙酸锌、乙酸钴、葡萄糖与乌洛托品加入到去离子水中，超声分散后，加入氨水调节pH至8-9，转移至聚四氟乙烯内胆中，于水热反应釜内，进行水热反应，离心洗涤，加热干燥后，得到Co掺杂纳米ZnO包覆碳微球；/n(2)将Co掺杂纳米ZnO包覆碳微球置于管式炉中，以5-10℃/min升温速率，至550-650℃，保温2-4h，自然冷却，得到Co掺杂笼状纳米ZnO；/n(3)将CdCl

【技术特征摘要】
1.一种Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述的一种Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料制备方法包括以下步骤：
(1)将乙酸锌、乙酸钴、葡萄糖与乌洛托品加入到去离子水中，超声分散后，加入氨水调节pH至8-9，转移至聚四氟乙烯内胆中，于水热反应釜内，进行水热反应，离心洗涤，加热干燥后，得到Co掺杂纳米ZnO包覆碳微球；
(2)将Co掺杂纳米ZnO包覆碳微球置于管式炉中，以5-10℃/min升温速率，至550-650℃，保温2-4h，自然冷却，得到Co掺杂笼状纳米ZnO；
(3)将CdCl2的去离子水溶液中加入硫脲，搅拌溶解，再加入L-丙氨酸与Co掺杂笼状纳米ZnO，再转移至聚四氟乙烯内胆中，于水热反应釜内，进行水热反应，过滤洗涤，加热干燥得到Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料。


2.据权利要求1所述的一种Co掺杂笼状纳米ZnO-CdS异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述步骤(1)中水热反应釜包括底座，底座固定连接有水箱，水箱设置有出水口，水箱固定连接有加热元件，底座与液压升降架固定连接，液压升降架固定连接有导热夹套，导热夹套与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，
申请(专利权)人：桐乡市慧玥智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33