CN112391648B - 一种具有低起始电位的光阳极材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种如式CdSxSeyTe1‑x‑y所示的具有低起始电位的光阳极材料，由CdSe1‑zTez@CdS核壳纳米线制备得到；本申请还提供了光阳极材料的制备方法。本发明提供的光阳极材料通过调节不同带隙半导体的比例，可以精确地调节合金化半导体材料的能带结构，进而实现对光阳极的平带电位和光电压的精确调控，从而使阳极光电流的起始电位负移。该发明为设计开发具有高性能的光阳极纳米材料提供了一条新的途径。

Description

一种具有低起始电位的光阳极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种具有低起始电位的光阳极材料及其制备方法。
背景技术
光电化学(PEC)制氢提供了一种利用太阳能直接生产清洁且可持续太阳能燃料的方法。但是，PEC制氢中阳极光电流过高的起始电位(Vonset)不利于对太阳能的有效利用。光电极的高起始电位主要受半导体的低光电压(Vph)和电极表面上氧化还原反应缓慢的动力学影响；这两个因素的存在导致在实验中观察到的平带电位(Vfb)和光电极的起始电位之间存在很大差值，而此差值与光阳极反应的过电位有关。因此，开发一种具有低起始电位的光阳极有利于太阳能的高效利用。
在Fujishima和Honda开创性的有关光电化学水分解的工作之后，研究人员已将许多半导体材料用于PEC催化。尽管目前许多工作致力于扩大光电极的光吸收范围以实现更有效地太阳能利用，但是受光生载流子分离和反应效率过低以及光电压过低的影响，诸多半导体催化剂的起始电位较高，这就限制了PEC制氢的光电流和能量转换效率的进一步提高。
促使光阳极材料起始电位负移的有效策略可分为两类：一类是通过负载助催化剂来降低阳极反应的过电位；另一种是通过负载其他半导体材料或使用其他调控能带结构的方法来提高光电极的光电压。
CdX(X＝S、Se、Te)半导体材料的带隙范围为1.4-2.4eV，其具有优异的光吸收能力和高吸收系数(α，105cm-1)。此外，不同的镉基硫族化合物可以形成合金，使得镉基硫族化合物成为非常有潜力的高效PEC催化剂。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种具有低起始电位的光阳极材料，该材料可实现对光阳极的平带电位和光电压的精确控制，最终提高了光电极的能量转换效率。
有鉴于此，本申请提供了一种如式(Ⅰ)所示的具有低起始电位的光阳极材料，由CdSe1-zTez@CdS核壳纳米线制备得到；
CdSxSeyTe1-x-y (Ⅰ)；
其中，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜x+y＜1，0＜z＜1；
所述核壳纳米线中CdSe1-zTez与CdS的物质的量比可以取任意值。
优选的，所述z的范围为0.06～0.50。
本申请还提供了所述的光阳极材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将CdSe1-zTez纳米线分散于镉源和硫源的溶液中，水热反应后得到CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线；
B)将所述CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线进行高温退火，得到CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线；
其中，0＜z＜1；0＜x＜1；0＜y＜1；0＜x+y＜1；0＜z＜1；
所述核壳纳米线中CdSe1-zTez与CdS的物质的量比可以取任意值。
优选的，所述CdSe1-zTez纳米线的制备方法具体为：
将TemSen@Se1-m-n纳米线与镉源在水溶液中混合加热，反应后得到CdSe1-zTez纳米线；
所述镉源选自氯化镉、四水合硝酸镉与乙酸镉中的一种或多种；
其中，0＜m＜1，0＜n＜1，0＜m+n＜1，0＜z＜1。
优选的，所述镉源选自氯化镉、四水合硝酸镉与乙酸镉中的一种或多种，所述硫源选自硫粉、硫脲与硫化钠中的一种或多种。
优选的，所述水热反应的温度为100～200℃，升温速率为1～10℃/min，时间为5～20h。
优选的，所述高温退火的温度为400～600℃，升温速率为1～10℃/min，时间为1～10h。
本申请提供了具有低起始电位的光阳极材料，其由CdSe1-zTez@CdS核壳纳米线制备得到，本申请提供的光阳极材料通过调整CdSe1-zTez与CdS的比例可以实现能带结构的调整，进而实现了对光阳极的平带电位和光电压的精确控制，最终使阳极光电流的起始电位负移，且提高了光电极的能量转换效率。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的TemSen@Se1-m-n纳米线透射电子显微镜图；
图2为本发明实施例1制备的CdSe0.8Te0.2(CST)纳米线TEM图像；
图3为本发明实施例2制备的CdSe0.8Te0.2@CdS(CST@CS)核/壳纳米线的TEM图像；
图4为本发明实施例2制备的CdSe0.8Te0.2@CdS(CST@CS)核/壳纳米线的粉末X射线图谱；
图5为本发明实施例1制备的CdSe0.8Te0.2(CST)纳米线的高分辨透射电子显微镜图像和EDS元素面分布图像；
图6为本发明实施例2制备的CST@CS-1.0纳米线的高分辨透射电子显微镜图像和EDS元素面分布图像；
图7为本发明实施例3制备的CdSe0.8Te0.2(CST)纳米线和CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的SEM图像；
图8为本发明实施例3制备的CdSe0.8Te0.2(CST)纳米线和CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的粉末X射线图谱；
图9为本发明实施例3制备的CdS0.82Se0.15Te0.03合金纳米线的高分辨透射电子显微镜图像和EDS元素面分布图像；
图10为本发明实施例3制备的CdSe0.8Te0.2(CST)纳米线和CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的Tauc图谱及UPS图谱；
图11为本发明实施例3制备的CdSe0.8Te0.2(CST)纳米线和CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的电流-电压图谱、莫特-肖特基图谱、不同样品的开路电压、平带电位和起始电位变化曲线以及电流强度-时间图谱；
图12为本发明实施例3制备的CdSe0.8Te0.2(CST)纳米线和CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的开路电压。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
鉴于光阳极材料起始点位高的问题，本申请提出了一种通过调节能带结构使合金化的镉基硫族化合物起始电位负移的策略；本申请提供了一种光阳极材料，其通过调节不同带隙半导体的比例，可以精确地调节合金化半导体材料的能带结构，通过合理的调控半导体材料的能带结构，能够有效地增大光电压并减小平带电位，从而使阳极光电流的起始电位负移。本发明实施例公开了一种如式(Ⅰ)所示的具有低起始电位的光阳极材料，由CdSe1-zTez@CdS核壳纳米线制备得到；
CdSxSeyTe1-x-y (Ⅰ)；
其中，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜x+y＜1，0＜z＜1；
所述核壳纳米线中CdSe1-zTez与CdS的物质的量比可以取任意值。
本申请提供的光阳极材料是CdSxSeyTe1-x-y是由CdSe1-zTez@CdS核壳纳米线制备得到的合金纳米线，其中的CdSe1-zTez和CdS的比例可以任意调节，进而可以实现光阳极材料CdSxSeyTe1-x-y的平带电位和光电压的精确控制，实现阳极光电流起始电位负移。
在光阳极材料中，其中的x、y的取值只要在上述范围内即可，对此本申请不进行特别的限制；所述z的范围大于0且小于1，更具体地，所述z的范围为0.06～0.50，具体的，z的取值为0.06、0.08、0.11、0.14、0.20、0.33。
本申请还提供了所述的光阳极材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将CdSe1-zTez纳米线分散于镉源和硫源的溶液中，水热反应后得到CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线；
B)将所述CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线进行高温退火，得到CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线；
其中，0＜z＜1；0＜x＜1；0＜y＜1；0＜x+y＜1；0＜z＜1。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售或自制均可。
其中，所述CdSe1-zTez纳米线中z大于零且小于1，具体的，z可以选择为0.33、0.20、0.14、0.11、0.08、0.06，在本发明提供的一些实施例中，所述z优选为0.20。
在本发明中，所述CdSe1-zTez纳米线可以采用水热合成法制备，具体为：
以TemSen@Se1-m-n纳米线为硬模板，在一定的反应温度下，镉源与TemSen@Se1-m-n纳米线反应，得到CdSe1-zTez纳米线；更具体地：
将TemSen@Se1-m-n纳米线与镉源在水溶液混合加热反应，得到CdSe1-zTez纳米线。
在上述制备CdSe1-zTez纳米线的过程中，所述镉源优选选自镉盐，更优选自氯化镉、四水合硝酸镉与乙酸镉中的一种或多种；所述混合加热反应的温度为140℃～180℃，在具体实施例中，所述混合加热反应的温度为160℃～180℃，更具体地，所述混合加热反应的温度为160℃；所述混合加热反应的升温速率为5～10℃/min，在具体实施例中，所述混合加热反应的升温速率为8～10℃/min；所述混合加热反应的时间为6～18h，在某些具体实施例中，所述混合加热反应的时间为10～12h。在上述TemSen@Se1-m-n纳米线中，m大于零且小于1，n值代表了核壳结构的纳米线中与Te元素形成合金相的Se元素的量，虽然无法具体确定数值，但是其值大于零且小于1。
所述CdSe1-zTez纳米线的制备更具体为：将TemSen@Se1-m-n纳米线与镉源在水溶液混合加热至反应温度保持140℃～180℃，优选保持160℃～180℃，再优选为保持160℃；所述加热反应的时间优选为6～18h，更优选为10～12h；反应结束后，冷却。所述冷却的方式为本领域技术人员熟知的冷却方式，并无特殊的限制，在具体实施例中为自然冷却；冷却后，优选离心、洗涤得到CdSe1-zTez纳米线；所述洗涤优选采用己烷与乙醇进行洗涤。
本申请然后在CdSe1-zTez纳米线表面负载一层CdS纳米颗粒，得到CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线；所述CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线的合成方法优选为水热法，具体为：
将CdSe1-zTez纳米线与镉源、硫源混合，超声后进行水热反应，得到CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线。
在上述制备过程中，所述镉源具体可选自镉盐，更选自氯化镉、四水合硝酸镉与乙酸镉中的一种或多种；所述硫源选自硫粉、硫脲与硫化钠中的一种或多种。
上述过程中，优选先将CdSe1-zTez纳米线分散于水溶液中，然后再与镉源混合，在超声下促使镉离子与CdSe1-zTez纳米线充分混合；所述超声的时间为10～60min，在具体实施例中，所述超声的时间为20～50min，更具体地，所述超声的时间为30min。然后再与硫源混合，在超声下促使镉离子与CdSe1-zTez纳米线充分混合；所述超声的时间为10～60min，在具体实施例中，所述超声的时间为20～50min，更具体地，所述超声的时间为30min。所述水热反应的温度为140℃～180℃，在具体实施例中，所述水热反应的温度为160℃～180℃，更具体地，所述水热反应的温度为160℃；所述水热反应的升温速率为5～10℃/min，在具体实施例中，所述水热反应的升温速率为8～10℃/min，更具体地，所述水热反应的升温速率为9℃/min；所述水热反应的时间为6～18h，更具体的，所述水热反应的时间为10～12h。反应结束后，优选用乙醇将产物沉淀、离心、洗涤后得到CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线；所述洗涤优选采用乙醇。所述CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线中CdSe1-zTez和CdS的物质的量比可以取任意值。
本申请最后将所述CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线通过高温退火过程合金化得到CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线；所述高温退火是上述核壳纳米线中的元素均匀化的过程；在材料不发生熔化的情况下，将其加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷，此时就可以得到合金纳米线。也即：通过高温过程使得核/壳纳米线中分布不均匀的S、Se、Te元素逐渐分布均匀。
所述高温退火过程的温度为450℃～600℃，在具体实施例中，所述高温退火的温度为500℃～550℃，再优选为500℃；所述高温退火的升温速率为2～10℃/min，在具体实施例中，所述高温退火的升温速率为2～5℃/min，更具体地，所述高温退火的升温速率为5℃/min；高温退火的时间为2～6h，在具体实施例中，所述高温退火的时间为3～5h。加热反应结束后，得到CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线。
本发明提供的光阳极材料通过调整CdSe1-zTez与CdS的比例可以实现对其能带结构的调节，进而实现对光阳极的平带电位和光电压的精确调控，最终使其阳极光电流的起始电位负移，且提高了光电极的能量转换效率，为设计开发具有高性能的光阳极纳米材料提供了一条新的途径。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的具有低起始电位的光阳极材料及其制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1 CdSe1-zTez纳米线的制备
将0.9mmol的硝酸镉Cd(NO3)2·4H2O和0.9mmol的TemSen@Se1-m-n(m＝0.20，0＜n＜0.8)纳米线混合并剧烈搅拌均匀，将混合液转移至100mL的聚四氟乙烯内衬并封装在不锈钢高压釜，然后将不锈钢高压釜密封并在160℃加热12小时，加热反应的升温速率为8～10℃/min，待反应结束后，将其冷却至室温；通过离心的方法(10000rpm，3min)收集最终产物CdSe0.8Te0.2纳米线，并用乙醇洗涤3次以供进一步使用。
利用透射电子显微镜对实施例1中所用的TemSen@Se1-m-n纳米线进行分析，得到其透射电子显微镜图如图1所示；由图1可知，TemSen@Se1-m-n(m＝0.20，0＜n＜0.8)纳米线的直径在20nm左右且表面光滑；
利用透射电子显微镜对实施例1中所得到的CdSe0.8Te0.2纳米线进行分析，得到其透射电子显微镜图如图2所示；由图2可知，CdSe0.8Te0.2纳米线是由尺寸小的纳米颗粒组成，直径在50nm左右且表面粗糙。
实施例2 CdSe0.8Te0.2@CdS核/壳纳米线的制备
将20mL实施例1制备的CdSe0.8Te0.2纳米线溶液分别和0.1153g乙酸镉、0.2306g乙酸镉、0.4612g乙酸镉混合并剧烈搅拌均匀，然后超声30min，再分别对应的将0.0381g硫脲、0.0762g硫脲、0.1524g硫脲混合并剧烈搅拌均匀，然后超声30min，将混合液转移至100mL聚四氟乙烯内衬并封装在不锈钢高压釜，然后将不锈钢高压釜密封并在160℃加热12小时，加热反应的升温速率为8～10℃/min，待反应结束后，将其冷却至室温；通过离心的方法(10000rpm，3min)收集最终产物CdSe0.8Te0.2@CdS核/壳纳米线，并用乙醇洗涤3次以供进一步使用；在上述乙酸镉和硫脲加入量不同的基础上，对应得到的CdSe0.8Te0.2@CdS核/壳纳米线分别标号为CST@CS-0.5、CST@CS-1.0和CST@CS-2.0。
利用透射电子显微镜和X射线衍射对实施例2中的CdSe0.8Te0.2@CdS核/壳纳米线进行分析，得到其透射电子显微镜图和X射线图谱如图3和图4所示；由图3可知，CdSe0.8Te0.2@CdS纳米线是以CdSe0.8Te0.2纳米线为核，CdS纳米颗粒包覆在纳米线表面形成壳层的核/壳纳米结构，且随着包覆的CdS纳米颗粒的增多而直径变大。图4中CST@CS-0.5、CST@CS-1.0和CST@CS-2.0的X射线衍射曲线分别对应0.1153g乙酸镉、0.2306g乙酸镉、0.4612g乙酸镉得到的纳米线，由图4可知，CdSe0.8Te0.2@CdS核/壳纳米线的X射线衍射图谱中的所有衍射峰可以归属于纤锌矿相的CdSe(JCPDS卡号08-0459，空间组P63mc)、闪锌矿相的CdSe(JCPDS卡号19-0191，空间组F-43m)、纤锌矿相的CdS(JCPDS卡号41-1049，空间组P63mc)，图谱显示未退火之前CdSe0.8Te0.2@CdS核/壳纳米线显示出CdSe和CdS两种材料的物相，且结晶性较差。
利用高分辨透射电子显微镜和能谱仪对实施例1中得到的CdSe0.8Te0.2纳米线进行分析，得到其高分辨透射电子显微镜图和EDS元素面分布图，如图5所示；图像中CdSe0.8Te0.2纳米线显示出0.369nm的晶格间距，该间距归属于纤锌矿CdSe的(100)晶面；从图5ii可知，Cd和Se元素均匀分布在纳米线中，而Te主要分布在CdSe0.8Te0.2纳米线的核中，这种核-壳结构的形成与合成时采用的TemSen@Se1-m-n纳米线模板有关。
利用高分辨透射电子显微镜和能谱仪对实施例2中得到的CST@CS-1.0核/壳纳米线进行分析，得到其高分辨透射电子显微镜图和EDS元素面分布图，如图6所示；图像中CST@CS-1.0核/壳纳米线显示出0.355nm的晶格间距，该间距归属于纤锌矿CdS的(100)晶面；从图6ii可知，Cd均匀分布在整个纳米线结构中，而S、Se、Te元素分布的差异证明CST@CS-1.0纳米线确实形成了核/壳纳米结构。
实施例3 CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的制备
将实施例1制备的CdSe0.8Te0.2纳米线和实施例2制备的CST@CS-0.5纳米线、CST@CS-1.0纳米线、CST@CS-2.0纳米线分别置于刚玉方舟中，然后将样品放置高温管式炉中，然后在500℃退火2小时，加热的升温速率为5℃/min；待退火结束后，让其自然冷却至室温，最后，收集最终产物CdSe0.8Te0.2合金纳米线、CdS0.69Se0.25Te0.06合金纳米线、CdS0.82Se0.15Te0.03合金纳米线和CdS0.90Se0.08Te0.02合金纳米线，分别标号为CST、CSST-0.5、CSST-1.0和CSST-2.0。
利用扫描电子显微镜对实施例3中所得到的CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线进行分析，得到其扫描电子显微镜图如图7所示；图7中ⅰ图为CST(CdSe0.8Te0.2纳米线)的扫描照片，ⅱ图为CSST-0.5(CdS0.69Se0.25Te0.06合金纳米线)的扫描照片，ⅲ图为CSST-1.0(CdS0.82Se0.15Te0.03合金纳米线)的扫描照片，ⅳ图为CSST-2.0(CdS0.90Se0.08Te0.02合金纳米线)的扫描照片，由图7可知，CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线在高温退火之后依然保持了纳米线的形貌，且随着初始CdSe0.8Te0.2@CdS核/壳纳米线中CdS组分的增多而直径变大。
利用X射线衍射对实施例3中所得到的CST、CSST-0.5、CSST-1.0和CSST-2.0进行分析，得到其X射线图谱如图8所示；由图8可知，CST纳米线的X射线衍射图谱中的所有衍射峰可以与退火之前发生了改变，其中归属于CdSe的特征峰不再出现，而表现出的特征峰更加偏近于纤锌矿相的CdS(JCPDS卡号41-1049，空间组P63mc)，这主要是在高温退火之后纳米线合金化所致。
利用高分辨透射电子显微镜和能谱仪对实施例3中所制备的CSST-1.0合金纳米线进行分析，得到其高分辨透射电子显微镜图和EDS元素面分布图，如图9所示；图像中CSST-1.0合金纳米线显示出0.361nm的晶格间距，受合金化的影响，该间距介于纤锌矿CdS的(100)晶面和纤锌矿CdSe的(100)晶面之间；从图9ii可知，在合金化的CdSxSeyTe1-x-y纳米线中，Cd、S、Se、Te元素均匀分布在整个纳米线结构中，这与未高温退火之前的核/壳纳米线结构有着明显的不同。
对实施例3中得到的CST纳米线和CSST-0.5、CSST-1.0、CSST-2.0合金纳米线的Tauc图谱及UPS图谱进行分析，如图10所示；从图10i可知，得到各个样品的光学带隙分别为1.51eV、2.06eV、2.26eV、2.39eV；从图10ii可知，得到各个样品的费米能级与价带顶之间的差值分别为1.31eV、1.97eV、2.06eV、2.13eV；从图10iii可知，得到各个样品的功函数分别为-4.27eV、-3.88eV、-3.83eV、-3.78eV。这充分表明了合金化的过程对半导体材料能带结构的调控作用。
对实施例3中得到的CST纳米线和CSST-0.5、CSST-1.0、CSST-2.0合金纳米线的光电化学制氢性能进行分析，得到其电流-电压图谱、莫特-肖特基图谱、不同样品的开路电压、平带电位和起始电位变化曲线以及电流强度-时间图谱，如图11所示。
对实施例3中得到的CST纳米线和CSST-0.5、CSST-1.0、CSST-2.0合金纳米线的开路电压进行分析，得到其开路电压图谱，如图12所示。
本申请在模拟太阳光(λ>420nm，100mW·cm-2)照射和Na2SO3/Na2S作空穴牺牲剂的情况下，用厚度可控的光阳极测试了它们的PEC性能。通过调整CdSe0.8Te0.2纳米线与CdS的比例以调整CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的能带结构，本申请优化了这些光阳极的性能。如图12i所示，CdSe0.8Te0.2纳米线光阳极的起始电位高达0.63VRHE，在1.0VRHE时仅显示出0.6mA·cm-2的光电流，而高的起始电位主要是受低的光电压和光电极表面缓慢的氧化反应动力学影响的。而CSST-0.5、CSST-1.0和CSST-2.0合金纳米线光阳极的起始电位分别为0.12VRHE、-0.1VRHE和-0.05VRHE，与CdSe0.8Te0.2纳米线光阳极相比，其起始电位发生了明显的负移。从图11ii和图12可知，与CdSe0.8Te0.2纳米线光阳极相比，CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的平带电位有着明显的负移而开路电压有着相应的增加，且随着成分变化的调整，平带电位的负移程度及开路电压的增加也随之改变。从图11iii可知，显然，由于合金化，CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线光阳极的带隙及能带结构发生了明显的变化(包括光电压的增大和平带电位的减小)，当带隙和能带位置达到合理的平衡时，即可以获得最佳的光电化学制氢性能。
申请人还对CdSe0.8Te0.2纳米线和CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线的光阳极的入射单色光子-电子转化效率(IPCE)进行了测试对比，测试了所有的样品在一个太阳光照射和1.0VRHE的偏压下给定时间内的IPCE效率。从图11iv可知，在380-560nm范围内，CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线光阳极的IPCE比CdSe0.8Te0.2纳米线的要高。这充分证明了合理地调节半导体材料的带隙和能带结构有助于提高光电化学催化的效率。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种如式（Ⅰ）所示的具有低起始电位的光阳极材料的制备方法，包括以下步骤：
A）将CdSe1-zTez纳米线分散于镉源和硫源的溶液中，水热反应后得到CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线；
B）将所述CdSe1-zTez@CdS核/壳纳米线进行高温退火，得到CdSxSeyTe1-x-y合金纳米线；
CdSxSeyTe1-x-y （Ⅰ）；
其中，0＜z＜1；0＜x＜1；0＜y＜1；0＜x+y＜1；0＜z＜1；
所述核壳纳米线中CdSe1-zTez与CdS的物质的量比取任意值；
所述CdSe1-zTez纳米线的制备方法具体为：
将TemSen@Se1-m-n纳米线与镉源在水溶液中混合加热，反应后得到CdSe1-zTez纳米线；
所述镉源选自氯化镉、四水合硝酸镉与乙酸镉中的一种或多种；
其中，0＜m＜1，0＜n＜1，0＜m+n＜1，0＜z＜1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述z的范围为0.06~0.50。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镉源选自氯化镉、四水合硝酸镉与乙酸镉中的一种或多种，所述硫源选自硫粉、硫脲与硫化钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为100~200℃，升温速率为1~10℃/min，时间为5~20h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温退火的温度为400~600℃，升温速率为1~10℃/min，时间为1~10h。
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