CN106952984B - 一种提高光敏电阻的光催化性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，该方法的具体步骤为：将粒径为3~15nm重金属量子点在水或浓度为70~80%的酒精超声分散10~40min后，滴到光敏电阻原制作材料中研磨均匀，其中重金属量子点的用量为光敏电阻原制作材料质量的0.01%~0.2%；然后在真空条件下以500~1000℃高温焙烧1~4小时；将光敏电阻原制作材料放入真空装置中冷却到，直至光敏电阻原材料冷却到室温条件下。本发明所提供的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，可以大大提高光敏电阻的光催化性能，制作成本低，通过重金属的量子点可控且均匀的与光敏电阻原材料混合，并且大多数在真空条件下进行的，防止光敏电阻原材料在焙烧后容易被空气氧化，在整个工艺流程中不会产生污染环境的有害物质。
Description
技术领域
本发明属于电子产品领域，具体涉及一种提高光敏电阻的光催化性能的方法。
背景技术
光敏电阻也称为光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铅等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻阻值就迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照条件下，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。光敏电阻的特殊性能，随着科技的发展将得到极其广泛的应用。
光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减少，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转化(将光的变化转换为电的变化)。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性(及光谱特性)与人眼对可见光(0.4～0.76)μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起阻值的变化。设计光控电路，都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作为控制光源，使设计大为简化。
考量一个光敏电阻的性能还与其的光催化性能至关重要，光催化反应中使用的半导体催化剂大多数为半导体金属氧化物和硫化物，这与半导体本身的光电特性相关，因为半导体能带是不连续的。一般半导体具有较大的禁带宽度，有时称为宽带隙半导体。
当光子能量高于半导体吸收阈值的光照射半导体时，半导体的价带电子发生带间跃迁，即从价带跃迁，从而产生光生电子和空穴。
因此光敏电阻的光催化性能对于光敏电阻是至关重要的。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种可以使得光敏电阻的光催化性能的方法，也就是提高光敏电阻的光能与化学能转化的敏感度。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，该方法的具体步骤为：
步骤1：将粒径为3～15nm重金属量子点在水或浓度为70～80％的酒精超声分散10～40min后，滴到光敏电阻原制作材料中研磨均匀，其中重金属量子点的用量为光敏电阻原制作材料质量的0.01％～0.2％，所述重金属为铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞中的一种或者他们的混合物；
步骤2：然后在真空条件下以500～1000℃高温焙烧1～4小时；
步骤3：将光敏电阻原制作材料放入真空装置中冷却，直至光敏电阻原材料冷却到室温条件下，然后即可用加工过后的光敏电阻原材料来制作光敏电阻了。
优选地，所述步骤2中的真空条件所保持的真空条件为0.01MPa～0.08MPa，所述步骤3中的真空装置所保持的真空条件的真空度为0.02MPa～0.10MPa。
优选地，所述步骤2中的真空条件所保持的真空条件为0.02MPa～0.06MPa，所述步骤3中的真空装置所保持的真空条件的真空度为0.04MPa～0.08MPa。
优选地，所述重金属量子点的制备方法为：将浓度为40～60％的丙醇溶剂在70～110℃回流30～40min后，加入微调剂搅拌至完全溶解，再滴加含重金属的盐或酸，其中微调液和重金属的质量比为1:1.5～1:6，搅拌2～10min使溶液之间反应直至溶液颜色改变，之后再用纯净水洗涤，放入真空离心装置中干燥，即得到重金属量子点。
优选地，所述真空离心装置中所保持的真空条件的真空度为0.2MPa～0.6MPa。
优选地，所述微调剂按照质量分数包括，聚乙烯4～10份、苯乙烯3～6份、三氯乙烯3～10份、二甲苯4～8份。
优选地，所述真空离心装置的旋转轴线以相对于垂直方向倾斜的方式设置。
优选地，所述真空离心装置旋转轴线相对于垂直方向倾斜的角度为20～30°。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，可以大大提高光敏电阻的光催化性能，制作成本低，通过重金属的量子点可控且均匀的与光敏电阻原材料混合，并且大多数在真空条件下进行的，防止光敏电阻原材料在焙烧后容易被空气氧化，在整个工艺流程中不会产生污染环境的有害物质，经济环保。
具体实施方式
实施例1
一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，该方法的具体步骤为：
步骤1：将粒径为3nm重金属量子点在水或浓度为70％的酒精超声分散10min后，滴到光敏电阻原制作材料中研磨均匀，其中重金属量子点的用量为光敏电阻原制作材料质量的0.01％，所述重金属为铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞中的一种或者他们的混合物；
步骤2：然后在真空条件下以500℃高温焙烧1小时；
步骤3：将光敏电阻原制作材料放入真空装置中冷却，直至光敏电阻原材料冷却到室温条件下，然后即可用加工过后的光敏电阻原材料来制作光敏电阻了。
所述步骤2中的真空条件所保持的真空条件为0.01MPa，所述步骤3中的真空装置所保持的真空条件的真空度为0.02MPa。
所述重金属量子点的制备方法为：将浓度为40％的丙醇溶剂在70℃回流30min后，加入微调剂搅拌至完全溶解，再滴加含重金属的盐或酸，其中微调液和重金属的质量比为1:1.5，搅拌2min使溶液之间反应直至溶液颜色改变，之后再用纯净水洗涤，放入真空离心装置中干燥，即得到重金属量子点。
所述真空离心装置中所保持的真空条件的真空度为0.2MPa。
所述微调剂按照质量分数包括，聚乙烯4份、苯乙烯3份、三氯乙烯3份、二甲苯4份。
所述真空离心装置的旋转轴线以相对于垂直方向倾斜的方式设置。
所述真空离心装置旋转轴线相对于垂直方向倾斜的角度为20°。
实施例2
一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，该方法的具体步骤为：
步骤1：将粒径为9nm重金属量子点在水或浓度为75％的酒精超声分散25min后，滴到光敏电阻原制作材料中研磨均匀，其中重金属量子点的用量为光敏电阻原制作材料质量的0.1％，所述重金属为铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞中的一种或者他们的混合物；
步骤2：然后在真空条件下以600℃高温焙烧2小时；
步骤3：将光敏电阻原制作材料放入真空装置中冷却，直至光敏电阻原材料冷却到室温条件下，然后即可用加工过后的光敏电阻原材料来制作光敏电阻了。
所述步骤2中的真空条件所保持的真空条件为0.04MPa，所述步骤3中的真空装置所保持的真空条件的真空度为0.05MPa。
所述重金属量子点的制备方法为：将浓度为50％的丙醇溶剂在90℃回流35min后，加入微调剂搅拌至完全溶解，再滴加含重金属的盐或酸，其中微调液和重金属的质量比为1:3，搅拌6min使溶液之间反应直至溶液颜色改变，之后再用纯净水洗涤，放入真空离心装置中干燥，即得到重金属量子点。
所述真空离心装置中所保持的真空条件的真空度为0.4MPa。
所述微调剂按照质量分数包括，聚乙烯6份、苯乙烯4份、三氯乙烯6份、二甲苯6份。
所述真空离心装置的旋转轴线以相对于垂直方向倾斜的方式设置。
所述真空离心装置旋转轴线相对于垂直方向倾斜的角度为25°。
实施例3
一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，该方法的具体步骤为：
步骤1：将粒径为15nm重金属量子点在水或浓度为80％的酒精超声分散40min后，滴到光敏电阻原制作材料中研磨均匀，其中重金属量子点的用量为光敏电阻原制作材料质量的0.2％，所述重金属为铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞中的一种或者他们的混合物；
步骤2：然后在真空条件下以1000℃高温焙烧4小时；
步骤3：将光敏电阻原制作材料放入真空装置中冷却，直至光敏电阻原材料冷却到室温条件下，然后即可用加工过后的光敏电阻原材料来制作光敏电阻了。
所述步骤2中的真空条件所保持的真空条件为0.08MPa，所述步骤3中的真空装置所保持的真空条件的真空度为0.10MPa。
所述重金属量子点的制备方法为：将浓度为60％的丙醇溶剂在110℃回流40min后，加入微调剂搅拌至完全溶解，再滴加含重金属的盐或酸，其中微调液和重金属的质量比为1:6，搅拌10min使溶液之间反应直至溶液颜色改变，之后再用纯净水洗涤，放入真空离心装置中干燥，即得到重金属量子点。
所述真空离心装置中所保持的真空条件的真空度为0.6MPa。
所述微调剂按照质量分数包括，聚乙烯10份、苯乙烯6份、三氯乙烯10份、二甲苯8份。
所述真空离心装置的旋转轴线以相对于垂直方向倾斜的方式设置。
所述真空离心装置旋转轴线相对于垂直方向倾斜的角度为30°。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
步骤1：将粒径为3～15nm重金属量子点在水或浓度为70～80％的酒精超声分散10～40min后，滴到光敏电阻原制作材料中研磨均匀，其中重金属量子点的用量为光敏电阻原制作材料质量的0.01％～0.2％，所述重金属为铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞中的一种或者它们的混合物；
步骤2：然后在真空条件下以500～1000℃高温焙烧1～4小时；
步骤3：将光敏电阻原制作材料放入真空装置中冷却，直至光敏电阻原材料冷却到室温条件下，然后即可用加工过后的光敏电阻原材料来制作光敏电阻了。
2.根据权利要求1所述的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，其特征在于，所述步骤2中的真空条件所保持的真空条件为0.01MPa～0.08MPa，所述步骤3中的真空装置所保持的真空条件的真空度为0.02MPa～0.10MPa。
3.根据权利要求2所述的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，其特征在于，所述步骤2中的真空条件所保持的真空条件为0.02MPa～0.06MPa，所述步骤3中的真空装置所保持的真空条件的真空度为0.04MPa～0.08MPa。
4.根据权利要求1所述的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，其特征在于，所述重金属量子点的制备方法为：将浓度为40～60％的丙醇溶剂在70～110℃回流30～40min后，加入微调剂搅拌至完全溶解，再滴加含重金属的盐或酸，其中微调液和重金属的质量比为1:1.5～1:6，搅拌2～10min使溶液之间反应直至溶液颜色改变，之后再用纯净水洗涤，放入真空离心装置中干燥，即得到重金属量子点。
5.根据权利要求4所述的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，其特征在于，所述真空离心装置中所保持的真空条件的真空度为0.2MPa～0.6MPa。
6.根据权利要求4所述的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，其特征在于，所述微调剂按照质量分数包括，聚乙烯4～10份、苯乙烯3～6份、三氯乙烯3～10份、二甲苯4～8份。
7.根据权利要求4所述的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，其特征在于，所述真空离心装置的旋转轴线以相对于垂直方向倾斜的方式设置。
8.根据权利要求7所述的一种提高光敏电阻的光催化性能的方法，其特征在于，所述真空离心装置旋转轴线相对于垂直方向倾斜的角度为20～30°。
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