脱合金制备的多孔tio表面负载cds纳米颗粒

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1、脱合金制备的多孔TiO2表面负载CdS纳米颗粒第８卷第２期　中国科技论文　ＣＨＩＮＡ　ＳＣＩＥＮＣＥＰＡＰＥＲ　Ｖｏｌ－８　Ｎｏ．２　Ｆｅｂ．２０１３　２０１３年２月　脱合金制备的多孔ＴｉＯ２表面负载ＣｄＳ纳米颗粒　张　萌，崔振铎，朱胜利，杨27贤金　（天津大学材料科学与工程学院，天津３０００７２）　摘要：在脱合金制备的纳米多孔ＴｉＯｚ表面通过无氨化学水浴沉积负载了ＣｄＳ纳米颗粒，其中脱合金的材料选用钛铜非晶态　合金。对样品表面进行扫描电子显微镜观察和ｘ射线光电子能谱表征，证明了ＣｄＳ在表面上均匀沉积。通过

2、控制沉积反应的　时间来控制ＣｄＳ在多孔ＴｉＯｚ表面的沉积量。通过测量不同沉积时间下材料的短路光电流，发现ＣｄＳ颗粒的负载能够显著提高　纳米多孔ＴｉＯｚ材料的光电流，ＣｄＳ颗粒越小对材料光电性能的提升效果更显著，在不加偏压的情况下测得最高的光电流可达　１．３　ｍＡ／ｃｍ　。　关键词：脱合金；纳米多孔材料；二氧化钛；硫化镉；沉积；光电流　中图分类号：ＴＢ３３２　文献标志码：Ａ　文章编号：２０９５—２７８３（２０１３）０２—０１５４—０４　ＣｄＳ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｅｌｅｓ　ｌ27ｏａｄｅｄ　ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ

3、　ＴｉＯ２　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｄｅａｌｌｏｙｉｎｇ　Ｚｈａｎｇ　Ｍｅｎｇ，Ｃｕｉ　Ｚｈｅｎｄｕｏ，Ｚｈｕ　Ｓｈｅｎｇｌｉ，Ｙａｎｇ　Ｘｉａｎｉ　ｉｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０００７２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｄＳ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｌｏａｄｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ　ＴｉＯ２　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｄｅａ

4、ｌｌｏｙｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　Ｔｉ—Ｃｕ　ａｍｏｒ　ｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙ　ｗａｓ　ｃｈｏｓｅｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ｓｔａｒｔｉｎｇ　ａｌｌｏｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅａｌｌｏｙｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．ＳＥＭ　ａｎｄ　ＸＰ27Ｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ＣｄＳ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ　ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｌｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ　ｓｕｒｆａｃｅ．Ｂｙ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｈ

5、ｏｒｔ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ，ｉｔ　ｉｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＣｄＳ　ｃｏｕｌｄ　ｅｎｈａｎｃｅ　ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｓｍａｌｌｅｒ　ＣｄＳ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｗｏｕｌｄ　ｂｒｉｎｇ　ｇｒｅａ—　ｔｅｒ　ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓ27ｔ　ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｙ　

6、ａｒｏｕｎｄ　１．３　ｍＡ／ｃｍ２　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｂｉ—　ａｓ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｗａｓ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ．ｄｅａｌｌｏｙｉｎｇ；ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｄｉｏｘｉｄｅ；ｃａｄｍｉｕｍ　ｓｕｌｆｉｄｅ；ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ　自从１９７２年Ｆｕｊｉｓｈｉｍａ和Ｈｏｎｄａ　发现ＴｉＯ２　为了进一步增强该材料的光电性能，通过对其负　单晶电极可以进行光分解水制氢以来，ｒ¨Ｏ。由于其　自身的诸多优点，在太阳能转化研究领域27成为了

7、备　受关注的研究热点＿２］。近年来，各种纳米有序结构　的ＴｉＯ　材料研究的报道层出不穷，诸如Ｔｉ（）　的纳　米花　、纳米棒　引、纳米管阵列［　｛　和纳米多孔结　构ｌｇ　］的研究极大丰富了ＴｉＯ。的制备方法，拓展了　ＴｉＯ　材料的应用范围。这些制备工艺在获得有序结　构的同时，也大大提高了材料的比表面积，从而能够　减少光生电子空穴的复合几率。　传统的纳米多孔结构的ＴｉＯ　材料一般是通过　水热法或者溶胶凝胶法制备的。最近，笔者通过电　载窄带隙的半导体，对其表面进行改性以拓宽二氧化　钛在可见光区的响应范围。常用的敏

8、化剂主要是贵金　属的硫化物或硒化物，如ＣｄＳ４Ｍ］、ＰｂＳｃ　］和Ａｇ２ＳＥ　］。　ＣｄＳ的制备方法主要由连续离子层吸附反应法（ＳＩ—　ＬＡＲ）口　、电化学沉积法ｌ１８］和化学水浴沉积法　（（　）ｌ　ｊ。连续离子层吸附反应法制备的ＣＡＳ颗粒　较小，可获得ＣｄＳ量子点，并且易27于控制；但是操作繁　琐，制备周期较长。化学水浴沉积法则更为简便易行，　目前也得到了进一步改进，开发出无氨化学水浴沉积　法［２　，使得本方法