[發(fā)明專(zhuān)利]一種糖類(lèi)有機(jī)碳還原制備類(lèi)石墨烯二硫化鉬-鉬酸鉍復(fù)合材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610965685.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106582720B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡平;王快社;陳震宇;常恬;鄧潔;楊帆;胡卜亮;李秦偉;周宇航;李奕霏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J27/051
• 分類(lèi)號(hào): B01J27/051
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷;王孝明

本發(fā)明提供了一種糖類(lèi)有機(jī)碳還原制備類(lèi)石墨烯二硫化鉬?鉬酸鉍復(fù)合材料的方法，將二硫化鉬粉末加入到插層溶液中進(jìn)行插層反應(yīng)，反應(yīng)完成后過(guò)濾、烘干，得到插層二硫化鉬粉末；將硝酸鉍和鉬酸鈉在磁力攪拌下溶解到乙二醇中，待攪拌均勻后，加入步驟一制得的插層二硫化鉬粉末與糖類(lèi)有機(jī)碳并攪拌均勻，用水稀釋?zhuān)缓蟾稍铩⒀心ィ玫角膀?qū)體粉末；前驅(qū)體粉末在保護(hù)氣體下進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)完全后冷卻，取出反應(yīng)產(chǎn)物。本發(fā)明通過(guò)制備前驅(qū)體最后統(tǒng)一進(jìn)行還原的方式一次完成了二硫化鉬的剝離、鉬酸鉍的生成及類(lèi)石墨烯二硫化鉬與鉬酸鉍之間的復(fù)合反應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型二維材料領(lǐng)域，涉及類(lèi)石墨烯二硫化鉬復(fù)合材料，具體涉及一種糖類(lèi)有機(jī)碳還原制備類(lèi)石墨烯二硫化鉬-鉬酸鉍復(fù)合材料的方法。

背景技術(shù)

由少層二硫化鉬構(gòu)成的類(lèi)石墨烯二硫化鉬(Graphene-like MoS₂)是一種具有類(lèi)似石墨烯結(jié)構(gòu)和性能的新型二維(2D)層狀化合物，近年來(lái)以其獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)而成為新興的研究熱點(diǎn)。作為一類(lèi)重要的二維層狀納米材料，二硫化鉬以其獨(dú)特的“三明治夾心”層狀結(jié)構(gòu)在潤(rùn)滑劑、催化、能量存儲(chǔ)、復(fù)合材料等眾多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。相比于石墨烯的零能帶隙，類(lèi)石墨烯二硫化鉬存在可調(diào)控的能帶隙，在光電器件領(lǐng)域擁有更光明的前景；相比于硅材料的三維體相結(jié)構(gòu)，類(lèi)石墨烯二硫化鉬具有納米尺度的二維層狀結(jié)構(gòu)，可被用來(lái)制造半導(dǎo)體或規(guī)格更小、能效更高的電子芯片，將在下一代的納米電子設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

近年來(lái)半導(dǎo)體光催化在去除各種環(huán)境介質(zhì)中的難降解污染物方面取得了較大進(jìn)展，表現(xiàn)出了強(qiáng)氧化性、污染物礦化完全、可直接利用太陽(yáng)光等優(yōu)點(diǎn)。因此如何高效地利用自然光進(jìn)行光催化反應(yīng)，開(kāi)發(fā)能夠被可見(jiàn)光激發(fā)的光催化劑正日益引起人們的興趣。拓展光催化劑的光吸收范圍和開(kāi)發(fā)新型光催化劑，都是目前光催化研究的重要內(nèi)容。

鉬酸鉍是一種重要的功能材料，在光催化降解方面有著誘人的應(yīng)用前景，以水熱合成法為基礎(chǔ)的鉬酸鉍粉末制備方法是目前運(yùn)用較多的鉬酸鉍光催化劑的制備方法。公布號(hào)為CN101254463A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種鉬酸鉍光催化劑及其制備方法，該方法以Bi(NO₃)₃·5H₂O和(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O為主要原料，通過(guò)水熱合成法在160℃條件下制備得到了淡黃色的鉬酸鉍光催化劑。但利用此制備方法制得的單純的鉬酸鉍材料存在著在可見(jiàn)光條件下光催化效率較低等缺點(diǎn)，具有一定的局限性，需要利用其它手段提高其光催化活性。

公布號(hào)為CN102600831B的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種石墨烯修飾鉬酸鉍粉末及其制備方法，該方法以采用Hummer’s化學(xué)法氧化法制得的石墨烯和鉬酸鉍粉末為原料，利用分散及水合肼還原得到石墨烯修飾鉬酸鉍復(fù)合材料。該方法雖然得到了較高光催化活性的石墨烯-鉬酸鉍復(fù)合材料，但是此方法制備工藝復(fù)雜，效率低，且制得的復(fù)合材料的光催化活性并沒(méi)達(dá)到所需的高效率，還需進(jìn)一步探索其他手段提高其光催化活性。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種糖類(lèi)有機(jī)碳還原制備類(lèi)石墨烯二硫化鉬-鉬酸鉍復(fù)合材料的方法，獲得具有納米尺度、性能優(yōu)越的類(lèi)石墨烯二硫化鉬-鉬酸鉍納米復(fù)合材料，簡(jiǎn)化工藝，提高效率，提升其光催化、電性能及吸附性能。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種糖類(lèi)有機(jī)碳還原制備類(lèi)石墨烯二硫化鉬-鉬酸鉍復(fù)合材料的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末加入到插層溶液中進(jìn)行插層反應(yīng)，反應(yīng)完成后過(guò)濾、烘干，得到插層二硫化鉬粉末；

所述的插層溶液為氯酸鉀、硝酸鈉、濃硫酸和雙氧水組成的混合溶液；