[發明專利]一種三氧化鎢@二硫化鉬中空管復合催化劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201811313410.6
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109201084B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 于洪文;曾影
• 申請（專利權）人: 中國科學院東北地理與農業生態研究所
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;B01J35/02;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種三氧化鎢@二硫化鉬中空管復合催化劑的制備方法及其應用。本發明涉及一種復合光催化劑的制備方法及其應用。本發明是為了解決現有光催化劑應用于污水純化的可見光光催化效率低的問題。方法：一、制備棒狀WO₃；二、將棒狀WO₃分散后加入鉬酸鈉和硫脲持續攪拌，然后轉移至聚四氟乙烯內膽中，在溫度為160～200℃條件下保持2～24h反應完畢后自然冷卻至室溫，洗滌，烘箱中干燥，得到WO₃@MoS₂中空管復合催化劑。本發明用于深度凈化有機染料水體。

技術領域

本發明涉及一種復合光催化劑的制備方法及其應用。

背景技術

環境污染制約著人類社會的可持續發展，其中水體中有機污染物的降解問題仍是目前亟待解決的難題。而半導體光催化氧化技術具有反應條件溫和，催化劑容易制備，無二次污染等優點，是解決環境污染問題的一條有效途徑。目前，開發高效可見光響應的光催化劑，提高光量子效率，已成為光催化領域研究的重點課題。

隨著石墨烯等二維材料研究熱潮的興起，MoS₂的研究也引起了廣泛的關注。MoS₂層與層之間由相對薄弱的范德華力維持，因此表現出許多優異的性質。MoS₂材料在潤滑劑、催化劑和晶體管等領域都有廣泛的應用。納米MoS₂的禁帶寬度在1.20-1.9eV，具有在可見光下的光催化活性，同時MoS₂片層邊緣具有更多的活性位點，進而能提高它的催化活性，因此MoS₂被廣泛應用于加氫脫硫、光解水制氫和光催化降解有機污染物等催化反應。但是MoS₂被可見光激發后，光生電子-空穴對易發生復合，致使單獨的MoS₂光催化效率低。

發明內容

本發明是為了解決現有光催化劑應用于污水純化的可見光光催化效率低的問題，而提供了一種三氧化鎢@二硫化鉬中空管復合催化劑的制備方法及其應用。

一種三氧化鎢@二硫化鉬中空管復合催化劑的制備方法具體是按以下步驟進行的：

一、將鎢酸鈉和氯化鈉溶解在去離子水中磁力攪拌10～20min，采用濃度為3mol/L的HCl溶液調節pH至1～3，然后轉移至聚四氟乙烯內膽中，在溫度為160～200℃條件下保持18～26h，反應完畢后自然冷卻至室溫，先采用去離子水洗滌3～5次再采用無水乙醇洗滌3～5次后置于溫度為50～80℃的烘箱中干燥10～14h，得到淡黃色固體即為棒狀WO₃；所述鎢酸鈉的質量與去離子水的體積比為1g:(20～25)mL；所述氯化鈉的質量與去離子水的體積比為1g:(40～50)mL；

二、將棒狀WO₃分散在去離子水中，超聲分散8～12min，得到WO₃分散液，向WO₃分散液中加入鉬酸鈉和硫脲持續攪拌1～3h，然后轉移至聚四氟乙烯內膽中，在溫度為160～200℃條件下保持2～24h，反應完畢后自然冷卻至室溫，先采用去離子水洗滌3～5次再采用無水乙醇洗滌3～5次后置于溫度為50～80℃的烘箱中干燥10～14h，得到黑色固體即為WO₃@MoS₂中空管復合催化劑；所述棒狀WO₃的質量與去離子水的體積比為1g:(300～500)mL；所述棒狀WO₃與鉬酸鈉的質量比為1:(1～8)；所述棒狀WO₃與硫脲的質量比為1:(3～15)。

上述方法制備的三氧化鎢@二硫化鉬中空管復合催化劑用于深度凈化有機染料水體。

本發明的有益效果：