CdS超薄片层包覆TiO2中空结构复合材料的形成和应用

摘要

本实验以钛酸四丁酯为钛源,醋酸镉为镉源,利用静电纺丝的方法制备了直径～250 nm的电纺丝纳米纤维.通过高温煅烧和硫化钠溶液进行水热处理,得到CdS超薄片层包覆TiO2中空结构的纳米纤维.推测该复合结构形貌的形成过程为:在Ti/Cd(摩尔比)为1∶1和2∶1时,由于CdO的含量较高,反应过程中CdO溶解,并与反应溶液中的S2形成CdS超薄片层生长在纤维的外表面,剩余的TiO2纳米粒子聚集形成中空的纳米管状结构;而Ti/Cd(摩尔比)为4∶1和8∶1时,由于溶解的CdO较少不足以形成TiO2纳米管,同时,生成的CdS也不足以完全包覆TiO2纳米纤维形成非管状结构.当Ti/Cd为1∶1时,TiO2@CdS复合材料具有最好的产氢活性.在300W氙灯光照条件下和加UVCUT-420 nm滤光片下,50mg催化剂产氢速率分别为19.7 μmol/h和3.4μmol/h,这主要是由于所得到的复合结构中TiO2为非晶材料.进一步在惰性气氛下煅烧,也很难将TiO2晶化.