[發明專利]一種Bi2WO6與SnS2構建形成異質結構復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910728153.0
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110449167A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 劉孝恒;茅月
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B01J27/047
• 分類號: B01J27/047;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 32203 南京理工大學專利中心
• 代理人: 趙毅<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種Bi₂WO₆與SnS₂構建形成異質結構復合材料及其制備方法。該復合材料為均為片狀結構，其中，SnS₂呈現的是正六邊形的片狀結構。該鎢酸鉍與硫化錫復合材料具有分散性好、比表面積大、結構穩定的特性，是良好的光催化材料，在可見光下可降解羅丹明B，展現出很好的光催化性能；在相同條件下測試其循環性能，循環三次后仍具有較好的光催化性能，具有很好的化學循環穩定性。

技術領域

本發明涉及一種一種Bi₂WO₆與SnS₂構建形成異質結構復合材料及其制備方法，屬于納米材料制備領域。

背景技術

近年來，由于氣候變化和水資源污染導致水資源短缺，水資源的回收和再利用在世界范圍內已經得到了廣泛關注，在經濟和人口迅速擴大的國家中，獲得潔凈水正成為一個日益嚴重的問題。應對水資源問題的一個重要解決方案是對廢水進行回收和再利用，以確保水資源的可持續利用，然而污水含有難以降解的持久性污染物，普通的污水處理方法不能完全消除這些污染物，持久性污染物可能對人類和野生動物造成嚴重危害，因為它們很難降解且具有致癌性。為了確保水中不含有持久性污染物，已經采用了眾多水處理技術，包括吸附，膜分離和凝結等。然而這些過程只能將污染物從水中濃縮或者轉化為固態，因而需要額外的成本去處理這些二次污染物。

目前光催化降解有機污染物已經被認為是一種很有前景的治理方法，半導體材料通過光照產生電子和空穴去氧化分解污染物，這是一種非常環保的處理方式。經過了四十多年的研究和發展，人們在光催化的反應機理和反應體系的開發取得了一系列的重要研究成果，但是離實際應用仍有許多重要的科學和技術問題需要解決，例如：制備能被長波長光激發的光催化劑；光生電子-空穴應具有合適的氧化還原能力；抑制光生電子-空穴的復合；有較好的穩定性對抗光腐蝕；材料廉價易得、制備方法簡單等。

鎢酸鉍作為光催化半導體材料具有良好的熱穩定性，易分散，無滲色和遷移；鎢酸鉍無毒性，不含鉛，具有良好的環境兼容性。鎢酸鉍因其獨特的層狀結構和適合的禁帶寬度,在可見光下表現出較高的光催化活性,成為近年來新型光催化劑的研究熱點之一。因此，鎢酸鉍又是近年來新興的功能材料的一類，屬于精細化工的高端科技。

作為一種n型半導體材料，SnS₂屬于層狀金屬硫屬化物，具有六方的CdI₂型的晶體結構。由于其層狀結構中存在有大量的空位，SnS₂成為一種重要的插層反應主體材料。實際上，該材料作為鋰電池的插層電極已經被研究了很多年。因此，SnS₂也可以被應用于其他的廣泛領域。

Wang D J,Wang C,Shen H D等利用水熱法所制得的Ag/Bi₂S₃/Bi₂WO₆[Wang D J,Wang C,Shen H D,et al.Synthesis and photocatalytic performace of Ag/Bi2S3/Bi2WO6 composite photocatalyst[J].Journal of Synthetic Crystals,2016.]，需要加入貴金屬，在提高光催化性能的同時也大大增加了成本，Gao X,Huang G,Gao H等利用水熱法所制得的Bi₂S₃/SnS₂異質結構材料[Gao X,Huang G,Gao H,et al.Facile fabricationof Bi2S3/SnS2 heterojunction photocatalysts with efficient photocatalyticactivity under visible light[J].Journal of Alloys and Compounds,2016,674:98-108.]需要加入NaOH對PH值進行準確調節，使得合成的過程繁瑣且強堿NaOH的使用也使得危險度增加。綜上，使得發現經濟性好且溫和簡單的合成光催化材料的方法更加迫切。