[发明专利]一种基于碳纳米管‑硫化镉光电复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种基于碳纳米管-硫化镉光电复合材料的制备方法。

背景技术

硫化镉是一种良好的窄带半导体，对可见光有优异的光电响应，在光电管、光敏电阻、太阳能电池、光催化剂等领域有很好的应用前景。但硫化镉的形貌和微结构对其性能影响非常之大，尤其是其在制备过程中极易团聚，易形成大块硫化镉，使得性能大大降低。

碳纳米管是一种具有高导电导热，高比表面积、高机械强度，高吸附等优良性能的一维纳米材料，因其众多的优点在很多高技术领域如光电材料，储能材料，传感器，生物器件等具有传统材料无可比拟的优势，而在材料、物理、化学、生物等学科引起广泛的研究。但由于碳纳米管具有一维纳米结构特点，长径比大，同时，由于碳纳米管之间较大的范德华引力以及巨大的比表面积，因此容易以纠缠团聚体状态存在。要发挥碳纳米管优异性能，如何使得碳纳米管-硫化镉复合材料中的碳纳米管能够均匀分散成为关键因素。

为此，有必要针对上述问题，提出一种基于碳纳米管-硫化镉光电复合材料的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于碳纳米管-硫化镉光电复合材料的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于碳纳米管-硫化镉光电复合材料的制备方法，包括：

(1)将碳纳米管加入乙醇和去离子水的混合液中，超声分散2～3h，得到碳纳米管悬浮液；

(2)利用水热法，将上述碳纳米管悬浮液进行热处理，所得到的产物在一定条件下进行均质处理，得到碳纳米管凝胶；

(3)向上述碳纳米管凝胶中加入氯化铬溶液，于避光条件下超声分散1～2h，控制温度条件为20～25℃，加入硫化钠溶液，超声分散1～2h，静置，真空抽滤，干燥，得到碳纳米管-硫化镉光电复合材料。

优选的，步骤(1)中，所述乙醇和去离子水的混合液中，所述乙醇和所述去离子水的体积之比为1:1～5。

优选的，步骤(2)中，所述一定条件为：压力200～500MPa，孔径0.05～0.1mm。

优选的，步骤(3)中，超声功率为500～800W。

优选的，步骤(3)中，所述氯化铬溶液与所述硫化钠溶液的物质的量之比为1:1～5。

优选的，所述氯化铬溶液与所述硫化钠溶液的物质的量之比为1:1～3。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过本发明中的方法制备得到的基于碳纳米管-硫化镉光电复合材料，硫化镉均匀地分散在碳纳米管的表面及孔隙中，从而有效提高了该碳纳米管-硫化镉光电复合材料的光电转换效率。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本发明公开一种基于碳纳米管-硫化镉光电复合材料的制备方法，包括：

(1)将碳纳米管加入乙醇和去离子水的混合液中，超声分散2～3h，得到碳纳米管悬浮液；

(2)利用水热法，将上述碳纳米管悬浮液进行热处理，所得到的产物在一定条件下进行均质处理，得到碳纳米管凝胶；

(3)向上述碳纳米管凝胶中加入氯化铬溶液，于避光条件下超声分散1～2h，控制温度条件为20～25℃，加入硫化钠溶液，超声分散1～2h，静置，真空抽滤，干燥，得到碳纳米管-硫化镉光电复合材料。

上述步骤(1)中，所述乙醇和去离子水的混合液中，所述乙醇和所述去离子水的体积之比为1:1～5，优选的，所述乙醇和所述去离子水的体积之比为1:2。

上述步骤(2)中，所述一定条件为：压力200～500MPa，孔径0.05～0.1mm，优选的，压力200～300MPa，孔径0.05～0.08mm。

上述步骤(3)中，超声功率为500～800W，优选的，超声功率为750～800W；步骤(3)中，所述氯化铬溶液与所述硫化钠溶液的物质的量之比为1:1～5，优选的，所述氯化铬溶液与所述硫化钠溶液的物质的量之比为1:1～3，进一步优选的，所述氯化铬溶液与所述硫化钠溶液的物质的量之比为1:3。

实施例1

(1)将碳纳米管加入体积之比为1:1的乙醇和去离子水的混合液中，超声分散2h，得到碳纳米管悬浮液；