[發明專利]一種硫摻雜氮化硼納米片的制備方法

有效

• 申請號: 201810319049.1
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108554433B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 趙剛;戰澤宇;徐錫金;程艷玲;趙宏;董曉晶;趙爽
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/00;C04B35/583;C04B35/626
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 商金婷

本發明涉及光催化領域，提供了一種硫摻雜氮化硼納米片的制備方法，包括活化氮化硼納米片的制備和硫摻雜氮化硼納米片的制備兩個步驟，通過硫原子的摻雜，實現了h?BNNS納米片帶隙的調整，使原本無光催化性能的h?BNNS變成了具有可見光降解性能的S?BNNS光催化劑。該方法簡單有效，制備出的光催化劑效果突出、對環境無毒、吸附量高，光降解效果良好。

技術領域

本發明涉及納米片制備領域，具體地涉及一種硫摻雜氮化硼納米片的制備方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，城市化趨勢不斷加強，越來越多的生活垃圾涌入水環境，嚴重污染了水源。尋找一種無毒、廉價、高效的光催化凈化水的光催化劑是光催化領域的研究熱點。很久以前，人們就發現硫化鎘、氧化鉍和過渡金屬氧化物在可見光下有很好的光降解效果。(見參考文獻A.Ye,W.Fan,Q.Zhang,W.Deng,Y.Wang,Catal.Sci.Technol.2012,2,969.G.Zhao,S.W.Liu,Q.F.Lu and L.J.Song,Ind.Eng.Chem.Res.2012,51,10307.)然而，大多數光催化劑含有重金屬和有毒元素，對水體造成不可逆污染。隨后，二氧化鈦(TiO₂)作為一種無毒的光催化劑被人們所發現和研究。與貴金屬催化劑(Pt，Au)相比，其價格較低，但與非金屬催化劑(g-C₃N₄，S)相比，TiO₂的價格相對較高。此外，TiO₂在可見光下的光響應很小，例如在可見光下光催化降解有機污染物效率低下。同時，對于純非金屬催化劑(g-C₃N₄，S)，光氧化腐蝕效應影響了催化劑在可見光下的光穩定性。(見參考文獻A.Vittadini,A.Selloni,F.P.Rotzinger,M.Phys.ReV.Lett.1998,81,2954.C.W.Peng,T.Y.Ke,L.Brohan,M.R.Plouet,J.C.Huang,E.Puzenat,H.T.Chiu and C.Y.Lee,Chem.Mater.2008,20,2426.X.Q.Gong,A.Selloni,M.Batzill,U.Diebold,Nat.Mater.2006,5,665.X.C.Wang,K.Maeda,A.Thomas,K.Takanabe,G.Xin,J.M.Carlsson,K.Domen,and M.Antonietti,Nature Mater.2009,8,76.G.Liu,P.Niu,L.C.Yin andH.M.Cheng,J.Am.Chem.Soc.2012,134,9070)因此，尋找一種價廉、無毒、抗光氧化的非金屬光催化劑迫在眉睫。

二維納米材料，如石墨烯，MoS₂(二硫化鉬)納米片，h-BN(六方氮化硼)納米片，WS₂(二硫化鎢)納米片等，具有優良的物理和化學性能，在儲能、激光調制、熒光、催化、機械等方面具有廣闊的應用前景，因此，在近幾年內成為材料界的研究熱點。在這些材料中，二維非金屬六方氮化硼納米片(h-BNNS)以其優異的吸附性能和抗氧化性能引起人們的關注。從目前研究結果來看，H-BNNS具有很好的吸附污染物。(見參考文獻W.Lei,D.Portehault,D.Liu,S.Qin,Y.Chen,Nat.Commun.20134,1777.)于是，我們設計并制備了一種無毒、高吸附量、高光降解效果的新型二維非金屬光催化劑——硫摻雜氮化硼納米片(S-BNNS)，經研究表明其具有杰出的光降解污染物來凈化水源的應用前景，因此，本發明專利具有很好的實用價值。

發明內容

針對現有的二維非金屬光催化劑在制備和催化時存在的問題，本發明提出了一種簡單、直接地制備光催化劑——硫摻雜氮化硼納米片(S-BNNS)的方法，其作為光催化劑具有高吸附量、高光降解效率、對環境無毒，催化性能超穩定等優點。

一種硫摻雜氮化硼納米片的制備方法，包括以下步驟:

(1)活化氮化硼納米片的制備：