CN113134371A - 一种硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113134371A CN113134371A CN202110422364.9A CN202110422364A CN113134371A CN 113134371 A CN113134371 A CN 113134371A CN 202110422364 A CN202110422364 A CN 202110422364A CN 113134371 A CN113134371 A CN 113134371A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- indium selenide
- copper sulfide
- cadmium indium
- zinc copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- HRMZHHVYXPJJLN-UHFFFAOYSA-N cadmium;selanylideneindium Chemical compound [Cd].[In]=[Se] HRMZHHVYXPJJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 12
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 title abstract description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 16
- FENQZYRPJMQVRW-UHFFFAOYSA-N [Cu]S[Zn] Chemical compound [Cu]S[Zn] FENQZYRPJMQVRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 129
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 37
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 37
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 33
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 29
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 18
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 10
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N thioglycolic acid Chemical compound OC(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 9
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 9
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 9
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 9
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 9
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 3-mercaptopropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- PJUIMOJAAPLTRJ-UHFFFAOYSA-N monothioglycerol Chemical compound OCC(O)CS PJUIMOJAAPLTRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 2
- 229940035024 thioglycerol Drugs 0.000 claims description 2
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 claims 2
- 239000004201 L-cysteine Substances 0.000 claims 1
- 235000013878 L-cysteine Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 abstract description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 3
- 229910019029 PtCl4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWKSKIMOESPYIA-UHFFFAOYSA-N 2-acetamido-3-sulfanylpropanoic acid Chemical compound CC(=O)NC(CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PBCJIPOGFJYBJE-UHFFFAOYSA-N acetonitrile;hydrate Chemical compound O.CC#N PBCJIPOGFJYBJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical class [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M disodium;sulfanide Chemical compound [Na+].[Na+].[SH-] VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/057—Selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/0573—Selenium; Compounds thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/19—Catalysts containing parts with different compositions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/10—Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/04—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
- C01B3/042—Decomposition of water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/128—Halogens; Compounds thereof with iron group metals or platinum group metals
- B01J27/13—Platinum group metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供一种硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料及其制备方法，及其在光催化制氢方面的应用。所述硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法包括以下步骤：(1)利用溶剂热法合成三元硫化物硫化锌铜；(2)合成水相硒化镉铟量子点；(3)将三元硫化物硫化锌铜与硒化镉铟量子点复合得到所述硒化镉铟/硫化锌铜。另外，将本发明制备得到的硒化镉铟/硫化锌铜作为光催化制氢材料，其制氢效果相较于硫化锌铜和硒化镉铟量子点有了明显的提高，6小时的光催化制氢量可以达到4623.2μmol/g，并且该材料在光催化制氢过程中能够保持良好的循环稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光催化技术领域，具体涉及一种硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料及其制备方法，以及该硒化镉铟/硫化锌铜在光催化制氢中的应用。
背景技术
光催化分解水作为一种绿色环保且可持续发展的制氢方法，引起了广泛研究。胶体II-VI族半导体量子点由于其自身的量子尺寸效应，良好的光稳定性，宽激发光谱和窄发射光谱，被认为是一种理想的光催化剂材料，例如碲化镉，硫化镉，硒化镉量子点等。与二元量子点相比，三元量子点由于组分可控性强、光谱范围易于调节等特点而具有更大的优势。这对推动氢能的生产与应用具有十分积极的现实意义。
虽然三元量子点具有较好的组分可协调性，但单独使用时因其带隙相对较宽，光生电子和空穴对的复合速率较大，限制了其光催化性能的进一步提高。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为解决量子点和硫化物单独使用时光生载流子复合速率高以及带隙较宽等问题，本发明提供一种以三元硫化物硫化锌铜为基底，利用水相三元合金量子点硒化镉铟与硫化锌铜基底复合得到的硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料，同时提供该硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料的制备方法及其在光催化制氢中的应用。
本发明的目的在于提供一种上述硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入硒粉、去离子水和NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将Cd(NO3)2溶液和In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入配体，然后用NaOH溶液调节pH；用注射器取所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后加热回流，得到所述硒化镉铟量子点溶液；
(4)将聚乙烯吡咯烷酮和硫脲加入乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液C；
(5)在所述溶液C中依次加入Cu(NO3)2·3H2O和Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液D；
(6)将所述溶液D在200℃下水热反应6h，得所述硫化锌铜；
(7)将所述硒化镉铟量子点溶液与所述硫化锌铜混合，加热回流，得所述硒化镉铟/硫化锌铜；
所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行。
优选的，所述步骤(3)中配体为3-巯基丙酸、巯基乙酸、巯基甘油或L-半胱氨酸等的一种。
优选的，所述步骤(1)中硒粉、去离子水和NaBH4的摩尔比为(0.01～0.02):1:(0.025～0.03)，反应时间为1.5～2h。
优选的，所述步骤(2)中Cd(NO3)2溶液和In(NO3)3溶液的浓度为0.001～0.1mol/L。
优选的，所述步骤(3)中(Cd+In)、配体与Se的摩尔比为1:(1.5～3.0):(0.2～0.25)，用1M NaOH溶液将pH调节为9.00～11.00，在100℃下进行加热回流2h。
优选的，所述步骤(4)中，所述乙腈水溶液的体积分数为50％。
优选的，所述步骤(5)中，所述Cu(NO3)2·3H2O和Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为(0.01～0.1):(0.99～0.9)。
优选的，所述步骤(6)中，所述水热反应在聚四氟乙烯反应釜中进行。
优选的，所述步骤(7)中，将所述硒化镉铟量子点溶液与所述硫化锌铜的混合物在100℃下进行加热回流4h。
本发明的另一目的在于提供上述硒化镉铟/硫化锌铜在光催化制氢中的应用，具体为使用全玻璃自动在线痕量气体分析系统(Labsolar-6A)进行光催化水解制氢测试。使用300W氙灯(MICROSOLAR300)作为光源，Na2S·9H2O和Na2SO3作为牺牲剂，将硒化镉铟/硫化锌铜作为光催化剂分散于体系中，加入1wt％K2PtCl4作为助催化剂，并利用在线气相色谱(GC-7806)测定析氢含量。
与现有技术相比，本发明提供的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法中的所用原料易于购买且价格较低，同时制备方法简单，易于操作，便于大规模投入生产。另外，将本发明制备得到的硒化镉铟/硫化锌铜作为光催化制氢材料，其制氢效果相较于硫化锌铜和硒化镉铟有了较为明显的提高，6小时的光催化制氢量可以达到4623.2μmol/g，并且该材料在光催化制氢过程中能够保持良好的循环稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步描述：
实施例1
本实施例提供一种水相三元量子点硒化镉铟的制备方法，包括如下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入0.3155g硒粉、6mL去离子水和0.34g NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将100mL 0.01M的Cd(NO3)2溶液和100mL 0.01M的In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入421.8μL的3-巯基丙酸，然后用1M NaOH溶液调节pH至10.00；用注射器取0.6mL所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后在100℃下加热回流2h，得到所述硒化镉铟量子点溶液。
所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行。
实施例2
本实施例提供一种三元硫化物Zn0.92Cu0.08S的制备方法，包括如下步骤：
(1)将1g聚乙烯吡咯烷酮和15mmol硫脲加入80mL 50v/v％的乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液A；
(2)在所述溶液A中依次加入0.64mmol Cu(NO3)2·3H2O和7.36mmol Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液B；
(3)将所述溶液B在200℃下水热反应6h，得所述Zn0.92Cu0.08S。
实施例3
本实施例提供一种硒化镉铟/Zn0.92Cu0.08S的制备方法，包括如下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入0.3155g硒粉、6mL去离子水和0.34g NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将100mL 0.01M的Cd(NO3)2溶液和100mL 0.01M的In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入421.8μL的3-巯基丙酸，然后用1M NaOH溶液调节pH至10.00；用注射器取0.6mL所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后在100℃下加热回流2h，得到所述硒化镉铟量子点溶液。所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行；
(4)将1g聚乙烯吡咯烷酮和15mmol硫脲加入80mL 50v/v％的乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液C；
(5)在所述溶液C中依次加入0.64mmol Cu(NO3)2·3H2O和7.36mmol Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液D；
(6)将所述溶液D在200℃下水热反应6h，得所述Zn0.92Cu0.08S。
(7)在单口烧瓶中加入20mg所述Zn0.92Cu0.08S粉末和50mL所述硒化镉铟量子点溶液，搅拌均匀，在100℃下加热回流4h，得所述硒化镉铟/Zn0.92Cu0.08S。
利用实施例3得到的产物作为光催化剂，进行光催化产氢性能测试。具体方法为：在玻璃反应器中加入0.35M Na2S，0.25M Na2SO3和100mL去离子水，磁力搅拌使之充分溶解。将25mg催化剂粉末分散于上述水溶液中并加入1wt％K2PtCl4作为反应助催化剂。在光照射之前，密封反应装置并用真空泵抽真空10min以除去空气。在光催化制氢实验中，以300W氙灯作为照射光源，全程采用磁力搅拌稳定悬浮液，并用在线气相色谱(GC-7806)-热导检测器(TCD)测定H2含量。
实施例4
本实施例提供一种硒化镉铟/Zn0.95Cu0.05S的制备方法，包括如下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入0.3155g硒粉、6mL去离子水和0.34g NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将100mL 0.01M的Cd(NO3)2溶液和100mL 0.01M的In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入421.8μL的3-巯基丙酸，然后用1M NaOH溶液调节pH至10.00；用注射器取0.6mL所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后在100℃下加热回流2h，得到所述硒化镉铟量子点溶液。所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行；
(4)将1g聚乙烯吡咯烷酮和15mmol硫脲加入80mL 50v/v％的乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液C；
(5)在所述溶液C中依次加入0.4mmol Cu(NO3)2·3H2O和7.6mmol Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液D；
(6)将所述溶液D在200℃下水热反应6h，得所述Zn0.95Cu0.05S。
(7)在单口烧瓶中加入20mg所述Zn0.95Cu0.05S粉末和50mL所述硒化镉铟量子点溶液，搅拌均匀，在100℃下加热回流4h，得所述硒化镉铟/Zn0.95Cu0.05S。
实施例5
本实施例提供一种硒化镉铟/Zn0.92Cu0.08S的制备方法，包括如下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入0.3155g硒粉、6mL去离子水和0.34g NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将100mL 0.001M的Cd(NO3)2溶液和100mL 0.001M的In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入42.18μL的3-巯基丙酸，然后用1M NaOH溶液调节pH至10.00；用注射器取0.06mL所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后在100℃下加热回流2h，得到所述硒化镉铟量子点溶液。所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行；
(4)将1g聚乙烯吡咯烷酮和15mmol硫脲加入80mL 50v/v％的乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液C；
(5)在所述溶液C中依次加入0.64mmol Cu(NO3)2·3H2O和7.36mmol Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液D；
(6)将所述溶液D在200℃下水热反应6h，得所述Zn0.92Cu0.08S。
(7)在单口烧瓶中加入20mg所述Zn0.92Cu0.08S粉末和50mL所述硒化镉铟量子点溶液，搅拌均匀，在100℃下加热回流4h，得所述硒化镉铟/Zn0.92Cu0.08S。
实施例6
本实施例提供一种硒化镉铟/Zn0.92Cu0.08S的制备方法，包括如下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入0.3155g硒粉、6mL去离子水和0.34g NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将100mL 0.01M的Cd(NO3)2溶液和100mL 0.01M的In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入335.2μL的巯基乙酸，然后用1M NaOH溶液调节pH至10.00；用注射器取0.6mL所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后在100℃下加热回流2h，得到所述硒化镉铟量子点溶液。所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行；
(4)将1g聚乙烯吡咯烷酮和15mmol硫脲加入80mL 50v/v％的乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液C；
(5)在所述溶液C中依次加入0.64mmol Cu(NO3)2·3H2O和7.36mmol Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液D；
(6)将所述溶液D在200℃下水热反应6h，得所述Zn0.92Cu0.08S。
(7)在单口烧瓶中加入20mg所述Zn0.92Cu0.08S粉末和50mL所述硒化镉铟量子点溶液，搅拌均匀，在100℃下加热回流4h，得所述硒化镉铟/Zn0.92Cu0.08S。
实施例7
本实施例提供一种硒化镉铟/Zn0.92Cu0.08S的制备方法，包括如下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入0.3155g硒粉、6mL去离子水和0.34g NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将100mL 0.01M的Cd(NO3)2溶液和100mL 0.01M的In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入335.2μL的巯基乙酸，然后用1M NaOH溶液调节pH至11.00；用注射器取0.6mL所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后在100℃下加热回流2h，得到所述硒化镉铟量子点溶液。所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行；
(4)将1g聚乙烯吡咯烷酮和15mmol硫脲加入80mL 50v/v％的乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液C；
(5)在所述溶液C中依次加入0.64mmol Cu(NO3)2·3H2O和7.36mmol Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液D；
(6)将所述溶液D在200℃下水热反应6h，得所述Zn0.92Cu0.08S。
(7)在单口烧瓶中加入25mg所述Zn0.92Cu0.08S粉末和50mL所述硒化镉铟量子点溶液，搅拌均匀，在100℃下加热回流4h，得所述硒化镉铟/Zn0.92Cu0.08S。
实施例8
本实施例提供一种硒化镉铟/Zn0.95Cu0.05S的制备方法，包括如下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入0.3155g硒粉、6mL去离子水和0.34g NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将100mL 0.01M的Cd(NO3)2溶液和100mL 0.01M的In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入335.2μL的巯基乙酸，然后用1M NaOH溶液调节pH至9.00；用注射器取0.6mL所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后在100℃下加热回流2h，得到所述硒化镉铟量子点溶液。所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行；
(4)将1g聚乙烯吡咯烷酮和15mmol硫脲加入80mL 50v/v％的乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液C；
(5)在所述溶液C中依次加入0.4mmol Cu(NO3)2·3H2O和7.6mmol Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液D；
(6)将所述溶液D在200℃下水热反应6h，得所述Zn0.95Cu0.05S。
(7)在单口烧瓶中加入25mg所述Zn0.95Cu0.05S粉末和75mL所述硒化镉铟量子点溶液，搅拌均匀，在100℃下加热回流4h，得所述硒化镉铟/Zn0.95Cu0.05S。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍涵盖于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.硒化镉铟/硫化锌铜，其特征在于，首先利用溶剂热法合成三元硫化物硫化锌铜，以其作为基底与三元量子点硒化镉铟进行复合，得到所述硒化镉铟/硫化锌铜。
2.如权利要求1所述的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在血清瓶中依次加入硒粉、去离子水和NaBH4，塞上插有注射器针头的橡胶塞，在磁力搅拌下反应得到无色透明的溶液A；
(2)将Cd(NO3)2溶液和In(NO3)3溶液加入到三口烧瓶中，搅拌均匀，得到溶液B；
(3)向所述溶液B中加入配体，然后用NaOH溶液调节pH；用注射器取所述溶液A快速注入到三口烧瓶中，待反应稳定后加热回流，得到所述硒化镉铟量子点溶液；
(4)将聚乙烯吡咯烷酮和硫脲加入乙腈水溶液中，磁力搅拌溶解，得溶液C；
(5)在所述溶液C中依次加入Cu(NO3)2·3H2O和Zn(NO3)2·6H2O，磁力搅拌1h，得溶液D；
(6)将所述溶液D在200℃下水热反应6h，得所述硫化锌铜；
(7)将所述硒化镉铟量子点溶液与所述硫化锌铜混合，加热回流，得所述硒化镉铟/硫化锌铜；
所述步骤(2)(3)均在氮气气氛下进行。
3.如权利要求2所述的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中配体为3-巯基丙酸、巯基乙酸、巯基甘油或L-半胱氨酸等的一种。
4.如权利要求3所述的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中硒粉、去离子水和NaBH4的摩尔比为(0.01～0.02):1:(0.025～0.03)，反应时间为1.5～2h。
5.如权利要求4所述的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中Cd(NO3)2溶液和In(NO3)3溶液的浓度为0.001～0.1mol/L。
6.如权利要求5所述的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中(Cd+In)、配体与Se的摩尔比为1:(1.5～3.0):(0.2～0.25)，用1M NaOH溶液将pH调节为9.00～11.00，在100℃下进行加热回流2h。
7.如权利要求2-6任一所述的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述乙腈水溶液的体积分数为50％。
8.如权利要求2-6任一所述的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述Cu(NO3)2·3H2O和Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为(0.01～0.1):(0.99～0.9)。
9.如权利要求2-6任一所述的硒化镉铟/硫化锌铜的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中，将所述硒化镉铟量子点溶液与所述硫化锌铜的混合物在100℃下进行加热回流4h。
10.如权利要求1所述的硒化镉铟/硫化锌铜在光催化制氢中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110422364.9A CN113134371B (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 一种硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110422364.9A CN113134371B (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 一种硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113134371A true CN113134371A (zh) | 2021-07-20 |
| CN113134371B CN113134371B (zh) | 2022-05-31 |
Family
ID=76812771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110422364.9A Active CN113134371B (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 一种硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113134371B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114570395A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-03 | 青岛科技大学 | 中空硒化锌铜/硫化锌/钛酸锌纳米复合材料及其制备方法与应用 |
| CN114632528A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-17 | 青岛科技大学 | 一种硒化镉/钼酸钙光催化剂及其制备方法与应用 |
| CN114887632A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-12 | 青岛科技大学 | 硒化镉铟/硫化锌/铁-钴氧化物光催化剂及其制备方法与应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830445A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-09-15 | 河南大学 | 一种以乙酰丙酮盐为原料合成无机纳米晶的新方法 |
| CN105885847A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-24 | 武汉理工大学 | 一种硫硒化镉固溶体量子点及其制备方法和光催化产氢应用 |
| CN108479804A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-04 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于制氢的掺银的硫化锌铜光催化剂及制备方法 |
| US20180264440A1 (en) * | 2015-10-26 | 2018-09-20 | University Of Shanghai For Science And Technology | A composite photocatalyst, preparation method hereof and use thereof |
| CN109988558A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-09 | 青岛科技大学 | 多壳层量子点CdSe/CdS/In2S3及其制备方法与应用 |
-
2021
- 2021-04-20 CN CN202110422364.9A patent/CN113134371B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830445A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-09-15 | 河南大学 | 一种以乙酰丙酮盐为原料合成无机纳米晶的新方法 |
| US20180264440A1 (en) * | 2015-10-26 | 2018-09-20 | University Of Shanghai For Science And Technology | A composite photocatalyst, preparation method hereof and use thereof |
| CN105885847A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-24 | 武汉理工大学 | 一种硫硒化镉固溶体量子点及其制备方法和光催化产氢应用 |
| CN108479804A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-04 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于制氢的掺银的硫化锌铜光催化剂及制备方法 |
| CN109988558A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-09 | 青岛科技大学 | 多壳层量子点CdSe/CdS/In2S3及其制备方法与应用 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114570395A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-03 | 青岛科技大学 | 中空硒化锌铜/硫化锌/钛酸锌纳米复合材料及其制备方法与应用 |
| CN114570395B (zh) * | 2022-02-28 | 2023-08-11 | 青岛科技大学 | 中空硒化锌铜/硫化锌/钛酸锌纳米复合材料及其制备方法与应用 |
| CN114632528A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-17 | 青岛科技大学 | 一种硒化镉/钼酸钙光催化剂及其制备方法与应用 |
| CN114632528B (zh) * | 2022-03-30 | 2023-07-25 | 青岛科技大学 | 一种硒化镉/钼酸钙光催化剂及其制备方法与应用 |
| CN114887632A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-12 | 青岛科技大学 | 硒化镉铟/硫化锌/铁-钴氧化物光催化剂及其制备方法与应用 |
| CN114887632B (zh) * | 2022-05-31 | 2023-07-25 | 青岛科技大学 | 硒化镉铟/硫化锌/铁-钴氧化物光催化剂及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113134371B (zh) | 2022-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113134371B (zh) | 一种硒化镉铟/硫化锌铜纳米复合材料及其制备方法与应用 | |
| Jin et al. | Ni, Co-based selenide anchored g-C3N4 for boosting photocatalytic hydrogen evolution | |
| CN104959158B (zh) | 一种Mo2C/CdS复合光催化剂及其制备和应用 | |
| CN109201102A (zh) | 一种Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法 | |
| CN109453818B (zh) | 一种镉硫硒/二乙烯三胺/联胺有机-无机杂化高效产氢材料及其制备方法 | |
| CN109821562B (zh) | 一种MoP-Zn3In2S6复合纳米材料的制备方法 | |
| CN110075875A (zh) | 一种以NiSe为助剂的高效异质结光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112827493B (zh) | 一种单原子金属催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN105885847B (zh) | 一种硫硒化镉固溶体量子点及其制备方法和光催化产氢应用 | |
| CN114308079A (zh) | 一种硫化镉-双助催化剂复合光催化材料及其制备方法与应用 | |
| CN113952971A (zh) | 一种制备具有高效光催化析氢活性的红磷/过渡金属磷化物/SiO2光催化剂的方法 | |
| CN109772394B (zh) | 磷掺杂碳/氧化亚铜复合催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109988558B (zh) | 多壳层量子点CdSe/CdS/In2S3及其制备方法与应用 | |
| CN103613119A (zh) | 铜锌锡硫的制备方法以及用途 | |
| CN114570395B (zh) | 中空硒化锌铜/硫化锌/钛酸锌纳米复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN108659818B (zh) | 量子点的合成方法及应用该合成方法合成的量子点 | |
| CN115301257A (zh) | 一种硒化锰锌/硫化钼铜中空立方体、其制备方法及应用 | |
| CN114832835B (zh) | 一种Z型异质结NiS/Co3S4/ZnCdS纳米材料及其制备方法和用途 | |
| CN108187686A (zh) | 一种CuCrO2粉末的溶胶凝胶制备方法 | |
| CN114632528B (zh) | 一种硒化镉/钼酸钙光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN109092330B (zh) | CdSQDs@CdIn2S4/CdWO4材料的制备 | |
| CN114887632B (zh) | 硒化镉铟/硫化锌/铁-钴氧化物光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN107540012B (zh) | 一种硫化镉量子点的绿色简易合成方法 | |
| CN111632607A (zh) | 一种铁掺杂硫化铋纳米管催化剂的制备及其氮气还原应用 | |
| CN111871434A (zh) | 一种碘氧化铋/纳米金刚石复合光催化剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |