專利名稱：：復(fù)合空心球CdS-TiO₂的制備及在光催化分解水制氫中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料的制備及其在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。具體涉及一種復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料的制備方法及其該材料作為光催化劑在太陽能可見光分解水制氫中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：由于化石能源的長期無節(jié)制開采，近年來能源短缺已引起各國的高度重視，從而加快了人類探求新的可再生能源的步伐。氫能以其清潔燃燒、綠色環(huán)保，可再生無污染而成為國際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。各國在積極探索獲取氫能的諸多途徑，利用太陽能光催化分解水制氫是循環(huán)經(jīng)濟(jì)，綠色制氫的最有效途徑之一。利用太陽能光催化分解水制氫的關(guān)鍵技術(shù)是光催化劑，Ti02是近年來研究最為廣泛的太陽能紫外光催化分解水制氫的光催化劑，然而，Ti02較寬的帶隙(Eg=3.2eV)使它的光催化應(yīng)用范圍受到了一定的限制[l，2]。為了拓寬Ti02的光譜響應(yīng)范圍，將其與具有理想帶隙(CdS，Eg=2.3eV)，導(dǎo)帶邊比H+zU電極電勢(shì)更負(fù)的CdS偶聯(lián)，是提高太陽能利用率的有效途徑之一。有關(guān)CdS納米粒子與Ti02納米粒子(或納米管)復(fù)合及其用于太陽能光催化分解水制氫有諸多報(bào)導(dǎo)[3-5]。而直接的空心球CdS-Ti02納米復(fù)合材料的制備只有一篇文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，Hu等人[6]采用一種溶液反應(yīng)的方法制備CdS-Ti02空心球，具體方法將二水合醋酸鎘與硫脲、硫代甘油溶于^，#-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中，形成溶液l，然后將Ti(0Bu)4和乙酰丙酮溶于丁醇中形成溶液2，將溶液1和溶液2混合攪拌，回流，后處理得到Ti(yCdS空心球復(fù)合結(jié)構(gòu)。經(jīng)對(duì)國內(nèi)外專利的系統(tǒng)查新，檢索到較多的有關(guān)制備納米空心球的專利[7-52]，而直接的納米CdS-Ti02空心球制備的專利只有一項(xiàng)[53].本發(fā)明是采用模板法-浸漬法-溶膠凝膠法制備復(fù)合CdS-Ti02空心球，而文獻(xiàn)[6]及專利[53]報(bào)導(dǎo)的是采用二種溶液反應(yīng)的制備方法，故此，本發(fā)明就納米CdS-Ti02空心球的制備方法與文獻(xiàn)[6]及專利[53]報(bào)導(dǎo)的方法完全不同；將該納米CdS-Ti02空心球用于太陽能光催化分解水制氫未見文獻(xiàn)及專利報(bào)導(dǎo)。以下是發(fā)明人給出的參考文獻(xiàn)[1]MMatsuoka，M.Kitano，M.Takeuchi,K.Tsujimaru，M.Anpo，J.M.Thomas，Photocatalysisfornewenergyproductionrecentadvancesinphotocatalyticwatersplittingreactionsforhydrogenproduction,CatalysisToday122(2007)51-61;[2]J.R.Bolton，Solarphotoproductionofhydrogen:areview,SolarEnergy57(1996)37-50。[3]M.Ni，M.K.H.Leung，D.Y.C.Leung，K.Sumathy，Areviewandrecentdevelopmentsinphotocatalyticwater-splittingusingTi02forhydrogenproduction,RenewableandSustainableEnergyReviews11(2007)401—425。[4]J.S.Jang,S.M.Ji，S.W.Bae，H.C.Son,J.S.Lee，OptimizationofCdS/Ti02nano-bulkcompositephotocatalystsforhydrogenproductionfromNa2S/Na2S03aqueouselectrolytesolutionundervisiblelight(A》420nm)，JournalofPhotochemistryandPhotobiologyA:Chemistry188(2007)112-119。[5]Y.J.Zhang,W.Yan，Y.P.Wu，Z.H.Wang,SynthesisofTi02nanotubescoupledwithCdSnanopaxticlesandproductionofhydrogenbyphotocatalyticwaterdecomposition,MaterialsLetters62(2008)3846-3848.有關(guān)空心球CdS-Ti02納米。[6]JSHu，YGGuo，HPLiangetal.J.Phys.Chem.B，2004，108:97349738。[7].李亞棟，彭卿，董亞杰，一種微米級(jí)硒化鋅空心球的合成方法，公開號(hào)CN1424248。[8].廖川平，顧明元，碳納米空心球及其制備方法，公開號(hào)CN1438174。[9].劉會(huì)洲，羊彬，郭晨，十二烷基磺酸鈉調(diào)控合成具有介孔孔道的二氧化硅空心球的方法，公開號(hào)CN101143724。[IO].郭奮，龐利萍，一種納米氧化鋁空心球的制備方法，公開號(hào)CN101134586o[ll].劉小鶴，吳泓毅，邱冠周，導(dǎo)電聚吡咯納米空心球的制備方法，公開號(hào)CN101165092。[12].李春忠，劉杰，胡彥杰，一種空心球結(jié)構(gòu)二氧化鈦的制備方法，公開號(hào)CN101215004。[13].王霞，楊光智，楊俊和，陳敏，徐日升，以聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯腈核殼聚合物為前驅(qū)體制備炭納米空心球的方法，公開號(hào)CN101219785。[14].謝榮國，李東升，楊德仁，制備單分散硫化鎘空心球的方法，公開號(hào)CN1559911。[15].寇華敏，王靜，潘裕柏，郭景坤，一種以濕化學(xué)法為基礎(chǔ)的氧化鋁空心球的制備方法，公開號(hào)CN1673085。[16].賈殿贈(zèng)，曹亞麗，劉浪，一種固相化學(xué)反應(yīng)制備草酸鋅納米空心球及空心鏈的方法，公開號(hào)CN1493559。[17].寇華敏，王靜，潘裕柏，郭景坤，以鋅粉為原料的氧化鋅空心球的制備方法，公開號(hào)CN1706774。[18].夏興華，丁婭，碳納米空心球負(fù)載金屬納米粒子催化劑的制備方法，公開號(hào)CN1721075。[19].包建春，張杰，戴志暉，納米級(jí)硫化鎘空心球的制備方法，公開號(hào)CN1792811。[20].邱介山，孫天軍，趙宗彬，氧化鋅納米/微米空心球的批量合成方法，公開號(hào)CN1803624。[21].俞書宏，萬勇，一種二氧化硅空心球的制備方法，公開號(hào)CN1931718[22].俞書宏，閔宇霖，一種內(nèi)含貴金屬納米顆粒的二氧化硅空心球的合成方法，公開號(hào)CN1943927。[23].曹艷霞，王經(jīng)武，王萬杰，二氧化錫空心球的制備方法，公開號(hào)CN101012067。[24].朱俊杰，繆建軍，姜立萍，一種CdTe納米空心球或CdTe納米管的制備方法，公開號(hào)CN101049916。[25].朱海濤，王繼鑫，張燦英，一種硫化銅空心球的制備方法，公開號(hào)CN101054197。[26].李村，吳振玉，徐洪耀，一種納米硫化鎘空心球的液相制備方法，公開號(hào)CN101058437。[27].高濂，陳志濤，一種通過堿腐蝕反應(yīng)制備氧化鋅納米空心球的方法，公開號(hào)CN101254939。[28].孫予罕，高戀，徐耀，一種雙孔道介孔氧化硅空心球的制備方法，公開號(hào)CN101264892。[29].陸安慧，農(nóng)谷珍，錢華光，一步合成空心炭殼的方法，公開號(hào)CN101314467。[30].祝華云，張孝彬，糜裕宏，周勝名，周麗娜，牛強(qiáng)，譚俊軍，崔白雪，程繼鵬，劉芙，許國良，一種制備空心球狀硫化鎘納米晶的方法，公開號(hào)CN101319404。[31].鄧勇輝，劉嘉，劉猁，趙東元，一種磁性無機(jī)空心復(fù)合微球及其制備方法，公開號(hào)CN101345112。[32].曹霞，制備金屬鎳納米空心球的方法，公開號(hào)CN101417341。[33].高濂，宋雪峰，無需模板的氧化鎳空心微球的濕化學(xué)制備方法，公開號(hào)CN1014函3。[34].王晗，吳愛軍，耿可明，朱德先，張濤，胡飄，譚清華，石鵬坤，一種含氧化鎂的氧化鋁空心球制品，公開號(hào)CN101429044。[35].S.Roland，B.Alexander，S.Guenter，B.Frank，Publicationnumber:DEIO160640(Al)。[36].N.Takayuki，Expandedhollowmicrospherecompositebeadsandmethodfortheirproduction,Publicationnumber:US6225361(Bl)。[37].K.Koji，M.Kuniteru，S.Yoshimasa，Producionofhollowfinemetalsphere,Publicationnumber:JP2305970(A)?！猍38].俞書宏，閔宇霖，一種內(nèi)含金納米顆粒的二氧化鈦空心球的制備方法，公開號(hào)CN101085465。[39].朱俊杰，繆建軍，姜立萍，CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)及其制法，公開號(hào)CN101049958。[40].王昭群，孔璇鳳，李云興，吳倩，納米級(jí)交聯(lián)聚苯乙烯中空微球的制備方法，公開號(hào)CN101125903。[41].宋立民，張淑娟，陳斌，氟化鉛中空納米球的溶劑熱合成方法，公開號(hào)CN10醒805。[42].王志林，陳志明，一種制備復(fù)合稀土氟化物納米空心球的方法，公開號(hào)CN101386422。[43].余承忠，唐嘉偉，朱杰，王韻華，一種納米二氧化硅空心球材料及其。[44].張帆，吳強(qiáng)，馬延文，胡征，一種制備A1N納米空心球的原位模板方法，公開號(hào)CN101279723。[45].白玉俊，龐林林，朱慧靈，亓永新，畢見強(qiáng)，一種制備納米空心碳球的通用技術(shù)，公開號(hào)CN101264878。[46].楊正龍，秦深，周光斌，浦鴻汀，袁俊杰，納米中空二氧化硅微球/聚氨酯復(fù)合水性涂料及其制備方法，公開號(hào)CN101250374。[47].李輝，徐燁，李和興，一種中空非晶態(tài)合金納米球催化劑及其制備方法和應(yīng)用，公開號(hào)CN101380577。[48].楊德仁，杜寧，張輝，一種制備金屬氧化物空心納米球的方法，公開號(hào)CN101310851。[49].王茗，曹雪麗，方明，張立德，網(wǎng)狀納米孔氧化鋅微米空心球及其制備方法，公開號(hào)CN101311119。[50].李春忠，胡彥杰，顧峰，姜海波，一種納米氧化鋁空心球結(jié)構(gòu)的制備方法，公開號(hào)CN1884083。[51].高濂，陳名海，一種通過置換反應(yīng)制備銀納米空心球的方法，公開號(hào)CN1762622。[52].梁漢璞，萬立駿，白春禮，一種納米金屬和雙金屬空心球的制備方法，公開號(hào)CN1616165。[53].胡勁松，萬立駿，白春禮，一種無機(jī)半導(dǎo)體復(fù)合納米級(jí)空心球及制備方法，公開號(hào)CN1600674。
發(fā)明內(nèi)容為了提高太陽能的利用效率以及光催化分解水制備氫氣的產(chǎn)率，本發(fā)明的目的之一是，提供一種復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料的制備方法，該方法采用模板法-浸漬法-溶膠凝膠法制備復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，將制備的復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料作為光催化劑用于太陽能可見光催化分解水制氫的新能源領(lǐng)域的探索性應(yīng)用研究。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明的復(fù)合空心球的CdS-Ti02的制備方法采取如下的技術(shù)解決方案一種復(fù)合空心球CdS-Ti02的制備方法，其特征在于，該方法依次采用水熱法，二步浸漬法，溶膠凝膠法制備復(fù)合空心球CdS-Ti02，具體包括下列步驟1)稱取適量蔗糖配制成蔗糖水溶液，放入高壓反應(yīng)釜中，在適宜的溫度下水熱合成納米碳球，作為硬模板劑；2)稱取適量Cd(N03)2.4H20配制成水溶液；3)稱取適量Na2S.9H20配制成水溶液；4)在室溫下，將步驟1)的碳納米球分散在無水乙醇中，進(jìn)行超聲波分散，烘干；將步驟2)中的Cd(N03)2.4H20的水溶液浸漬于步驟l)所制備的碳納米球中，室溫晾干，制得鎘離子包裹的碳納米球C-Cd2+，其中，碳納米球用量5mo1，Cd(N03)2.4H20的用量介于0.079mol0.14mol之間；5)在室溫下，將步驟3)中的Na2S.9H20水溶液緩慢滴加至步驟4)所制備的碳納米球C-CcT中，所述的Na2S.9H20用量介于0.0936mol0.168mol之間，浸漬過夜，烘干，得到硫化鎘包裹的碳納米球C-CdS;6)稱取適量的TiCl4配制成乙醇溶液；7)將步驟5)制得的碳納米球C-CdS放入帶有攪拌的三口燒瓶中，再將步驟6)的TiCl4乙醇溶液加入，進(jìn)行攪拌，所述的TiCL用量0.06mol;8)在不斷攪拌下，將適量的氨水溶液緩慢滴入步驟7)的三口燒瓶溶液中，調(diào)節(jié)pH值為7-8，過濾，洗滌，即制得碳核上依次包裹有硫化鎘和Ti02的核殼結(jié)構(gòu)C-CdS-Ti02復(fù)合材料；9)將步驟8)所制備的核殼結(jié)構(gòu)C-CdS-Ti02復(fù)合材料，在馬弗爐中于40(TC焙燒2h，得到復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料。本發(fā)明制備的復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料作為光催化劑用于太陽能可見光催化分解水制氫的應(yīng)用研究。以氙燈作為模擬太陽能光源，采用濾光片濾掉紫外光,評(píng)價(jià)太陽能可見光催化分解水制氫產(chǎn)率。具體包括下列步驟1)分別定量稱取空穴犧牲劑Na2S和Na2S(V溶入盛有50mL蒸餾水的100mL光照一側(cè)為平面的Prex玻璃平底反應(yīng)瓶中，稱取適量的復(fù)合空心球CdS_Ti02納米粉體加入至反應(yīng)瓶中；2)將反應(yīng)瓶放在磁力攪拌器上，將三通進(jìn)樣玻璃瓶塞插入反應(yīng)瓶中，打開氙燈穩(wěn)流電源，用濾光片濾去X〈420nm的紫外光，光源透過濾光片后照射至反應(yīng)瓶側(cè)面；3)采用氣相色譜儀配備的TCD檢測器，TDX-01填充柱對(duì)生成的氣相產(chǎn)物進(jìn)行檢測，評(píng)價(jià)太陽能可見光催化分解水制氫產(chǎn)率。本發(fā)明制備的復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料及其在太陽能光催化分解水制氫中的應(yīng)用帶來的技術(shù)效果是(1)能夠利用廉價(jià)的鎘源和鈦源制備復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料，工藝過程簡單易行，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；苽?。(2)復(fù)合空心球CdS-Ti02是性能優(yōu)良的新型光催化劑，CdS與Ti02復(fù)合，拓寬了Ti02光譜相應(yīng)范圍，使太陽能光能利用效率大幅度提高，產(chǎn)氫效率明顯提高。本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于(1)提出了利用廉價(jià)的鎘源和鈦源制備復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料的新方法。(2)提出了將復(fù)合空心球CdS-Ti02作為光催化劑用于太陽能光催化分解水制氫，提高了產(chǎn)氫速率。(3)CdS包覆于Ti02之中，以及采用Na2S-Na2S03犧牲劑體系，避免了CdS光腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，提高了復(fù)合空心球CdS-Ti02光催化劑的壽命及活性。圖l.制備C-CdS的方框圖2.制備復(fù)合空心球CdS-Ti02方框圖；圖3.核殼結(jié)構(gòu)C-CdS-Ti02復(fù)合材料的SEM照片；圖4.復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料SEM照片；圖5.復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料的TEM照片；以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料的制備方法，采用水熱法合成的納米碳球作為硬模板法，依次采用二步浸漬法，溶膠凝膠法及焙燒等技術(shù)路線制備出復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料。在合成過程中，納米碳球用量為5mol;Cd(N03)2.4H20用量介于0.079mol0.14mol之間；Na2S.，用量介于0.0936mol0.168mol之間；TiCL用量為0.06mol。制備C-CdS的技術(shù)路線如圖1所示，制備復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料技術(shù)路線如圖2所示。以下是發(fā)明人給出的實(shí)施例，需要說明的是，這些實(shí)施例僅為了更好的詮釋本發(fā)明，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例中涉及的化學(xué)試劑均為分析純?cè)噭?。?shí)施例1:稱取15g的葡萄糖固體粉末，量取150mL去離子水，將葡萄糖固體粉末溶于去離子水中，均勻攪拌10min。將形成的均勻溶液倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜(容積為200mL)中，放入電熱箱中加熱至165°C，保溫反應(yīng)5h，取出自然冷卻至室溫。過濾，分別用去離子水和無水乙醇洗滌三遍，固體放入干燥箱中于6(TC條件下干燥5h，制得棕色碳納米球。稱取制備的棕色碳納米球60g(5mo1)，放入無水乙醇的燒杯中，在頻率為31Hz條件下超聲波超聲30min，50°C烘干。稱取42g(0.14mol)Cd(N03)2.4H20固體，加入到80mL去離子水中，配制成水溶液。將該溶液浸漬于60g碳納米球中，浸漬2h，室溫晾干，制得碳納米球包裹鎘離子的復(fù)合物(C-Cd2+)。稱取40.32g(0.168mol)的Na2S.9H20固體，加入到80mL去離子水中，配制成水溶液。用滴管吸取該溶液緩慢滴加至碳球包裹鎘離子的復(fù)合物(C-Cd2+)樣品表面(滴加過程中應(yīng)避免光源直射)，浸漬2h，過濾，洗滌，放入干燥箱6(TC恒溫干燥，制得碳球包裹的硫化鎘復(fù)合材料樣品(C-CdS)。用干燥量筒量取6.6mL(0.06mol)TiCl4，用滴管緩慢滴入盛有l(wèi)OOmL無水乙醇的燒杯中，制備鈦溶膠；將制得碳球包裹的硫化鎘復(fù)合材料樣品(C-CdS)放入盛有150mL無水乙醇的三口瓶中；在快速攪拌下，將制成的鈦溶膠加入三口瓶中。在不斷攪拌下，將氨水溶液(NH3.H20:H20=1:5)緩慢滴入三口瓶中，調(diào)節(jié)溶液的pH值為7-8，有大量Ti02凝膠出現(xiàn)，室溫反應(yīng)2h;然后經(jīng)過濾，洗滌，即可制得C(核)包裹CdS(次殼)再包裹Ti02(外殼)的核殼結(jié)構(gòu)的C-CdS-Ti02復(fù)合材料，掃描電子顯微鏡(SEM)照片如圖3所示。將所制備的核殼結(jié)構(gòu)C-CdS-Ti02復(fù)合材料，在馬弗爐中，于40(TC條件下焙燒2h，制得Ti02包裹CdS的復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料。復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料的掃描電子顯微鏡(SEM)照片如圖4所示；透射電子顯微鏡(TEM)照片如圖5所示。實(shí)施例2:分別稱取犧牲劑1.25g的Na2S和0.25g的Na2S03溶入盛有50mL蒸餾水的lOOmL光照一側(cè)為平面的Prex玻璃平底反應(yīng)瓶中。稱取實(shí)施例1制備的復(fù)合空心球CdS-Ti02納米粉體0.10g加入反應(yīng)瓶中。將反應(yīng)瓶放在磁力攪拌器上攪拌，將三通進(jìn)樣玻璃瓶塞插入反應(yīng)瓶中，以氙燈作為模擬太陽光源，打開氙燈穩(wěn)流電源，濾光片濾去入<420mn的紫外光，光源經(jīng)濾光片濾光后照射至反應(yīng)瓶側(cè)面，檢測可見光照射6h的復(fù)合空心球CdS-Ti02催化劑的光催化分解水制氫活性。氫氣的檢測采用氣相色譜儀裝配的TCD檢測器，TDX-01填充柱。太陽能可見光催化分解水產(chǎn)H2結(jié)果如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)施例3:整個(gè)實(shí)施步驟相同于實(shí)施例1，所不同的是(1)稱取24g(0.78mol)Cd(N03)24H20固體，加入到80mL去離子水中，配制成水溶液；(2)稱取22.46g(0.0936mol)Na2S.9H20固體，去離子水中，配制成水溶液。實(shí)施例4:整個(gè)實(shí)施步驟相同于實(shí)施例2，所不同的是稱取實(shí)施例3制備的復(fù)合空心球CdS-Ti02納米粉體0.10g放入反應(yīng)瓶中。太陽能可見光催化分解水產(chǎn)仏結(jié)果如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求1、一種復(fù)合空心球CdS-TiO2的制備方法，其特征在于，該方法依次采用水熱法，二步浸漬法，溶膠凝膠法制備復(fù)合空心球CdS-TiO2，具體包括下列步驟1)稱取適量蔗糖配制成蔗糖水溶液，放入高壓反應(yīng)釜中，在適宜的溫度下水熱合成納米碳球，作為硬模板劑；2)稱取適量Cd(NO3)2·4H2O配制成水溶液；3)稱取適量Na2S·9H2O配制成水溶液；4)在室溫下，將步驟1)的碳納米球分散在無水乙醇中，進(jìn)行超聲波分散，烘干；將步驟2)中的Cd(NO3)2·4H2O的水溶液浸漬于步驟1)所制備的碳納米球中，室溫晾干，制得鎘離子包裹的碳納米球C-Cd2+，其中，碳納米球用量5mol，Cd(NO3)2·4H2O的用量介于0.079mol～0.14mol之間；5)在室溫下，將步驟3)中的Na2S·9H2O水溶液緩慢滴加至步驟4)所制備的碳納米球C-Cd2+中，所述的Na2S·9H2O用量介于0.0936mol～0.168mol之間，浸漬，洗滌，烘干，得到硫化鎘包裹的碳納米球C-CdS；6)稱取適量的TiCl4配制成乙醇溶液；7)將步驟5)制得的碳納米球C-CdS放入帶有攪拌的三口燒瓶中，再將步驟6)的TiCl4乙醇溶液加入，進(jìn)行攪拌，所述的TiCl4用量0.06mol；8)在不斷攪拌下，將適量的氨水溶液緩慢滴入步驟7)的三口燒瓶溶液中，調(diào)節(jié)pH值為7-8，過濾，洗滌，即制得碳核上依次包裹有硫化鎘和TiO2的核殼結(jié)構(gòu)C-CdS-TiO2復(fù)合材料；9)將步驟8)所制備的核殼結(jié)構(gòu)C-CdS-TiO2復(fù)合材料，在馬弗爐中于400℃焙燒2h，得到復(fù)合空心球CdS-TiO2納米材料。2、權(quán)利要求1所述的方法制備的復(fù)合空心球CdS-Ti02納米材料作為光催化劑用于太陽能可見光催化分解水制氫的應(yīng)用。3、權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，采用氙燈作為模擬太陽能光源，采用濾光片濾掉紫外光，評(píng)價(jià)太陽能可見光催化分解水制氫產(chǎn)率。4、權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，包括下列步驟1)分別定量稱取空穴犧牲劑Na2S和Na2S03溶入盛有50mL蒸餾水的100mL光照一側(cè)為平面的Prex玻璃平底反應(yīng)瓶中，稱取適量的復(fù)合空心球CdS_Ti02納米粉體加入至反應(yīng)瓶中；2)將反應(yīng)瓶放在磁力攪拌器上，將三通進(jìn)樣玻璃瓶塞插入反應(yīng)瓶中，打開氙燈穩(wěn)流電源，用濾光片濾去X〈420nm的紫外光，光源透過濾光片后照射至反應(yīng)瓶側(cè)面；3)采用氣相色譜儀配備的TCD檢測器，TDX-01填充柱對(duì)生成的氣相產(chǎn)物進(jìn)行檢測，評(píng)價(jià)太陽能可見光催化分解水制氫產(chǎn)率。全文摘要本發(fā)明公開了一種復(fù)合空心球CdS-TiO₂的制備及在光催化分解水制氫中的應(yīng)用。該制備方法利用廉價(jià)的鎘源和鈦源，采用水熱法，二步浸漬法，溶膠凝膠法制備復(fù)合空心球CdS-TiO₂納米材料，工藝過程簡單易行，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。將CdS與TiO₂復(fù)合，拓寬了TiO₂光譜響應(yīng)范圍，將制得的復(fù)合空心球CdS-TiO₂作為用于太陽能可見光催化分解水制氫的光催化劑，與TiO₂光催化劑相比，太陽能光能利用率大幅度增加，產(chǎn)氫速率顯著提高。文檔編號(hào)B01J27/04GK101623644SQ20091002354公開日2010年1月13日申請(qǐng)日期2009年8月10日優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日發(fā)明者張耀君,圣李,李學(xué)進(jìn),王亞超,超閔申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)