[發(fā)明專利]一種負(fù)載型二維硫化物的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911250165.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN113019399A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王峰;羅能超;高著衍;劉詩(shī)陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): B01J27/051
• 分類號(hào): B01J27/051
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 鄭偉健

本發(fā)明涉及一種負(fù)載型二維硫化物的制備方法。該方法采用金屬前驅(qū)體鹽，硫源以及分散性載體為原料，在溶劑熱條件下直接制備出均勻的負(fù)載型二維硫化物材料，并可以固體粉末形式存儲(chǔ)和使用。本發(fā)明的負(fù)載型二維硫化物材料能夠很好的彌補(bǔ)經(jīng)典二維材料必須分散在溶液中而限制其大規(guī)模的催化應(yīng)用這一缺點(diǎn)。涉及的負(fù)載型二維硫化物材料的制備方法可以極大的提高原團(tuán)聚材料在催化轉(zhuǎn)化中的活性并符合目前工業(yè)裝置對(duì)固體催化劑要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種負(fù)載型超薄二維硫化物的制備方法。具體涉及到SiO₂或Al₂O₃負(fù)載的MoS₂、WS₂、TiS₂、PtS₂、SnS₂、In₂S₃和ZnIn₂S₄超薄二維硫化物的制備方法。

背景技術(shù)

二維超薄硫族化合物是非常重要的一類材料。這類材料的比表面積高、電荷傳輸性能較好，因而在催化和光電材料領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用。例如，在苯甲醚的加氫脫氧反應(yīng)中，采用超薄的MoS₂可以將苯甲醚的加氫脫氧反應(yīng)的反應(yīng)溫度從300℃降低到180℃(S.C.E.Tsang,et al.Nat.Chem.2017,9,810-816)。另外采用超薄MoS₂還可以高效的將CO₂加氫為甲酸(J.Zeng,et al.Nat.Nanotechnol.2018,13,411–417.)。除了MoS₂，其它二維超薄硫化物，例如ZnIn₂S₄，相比于相應(yīng)的體相材料，在光催化水還原反應(yīng)中也表現(xiàn)出更高的反應(yīng)活性(Y.Xie,et al.J.Am.Chem.Soc.2017,139,7586–7594)。但這些超薄二維材料都只能較穩(wěn)定地分散于溶劑中，而且還會(huì)因?yàn)楸砻婧呻娮兓锌赡馨l(fā)生聚沉等現(xiàn)象。如果將溶劑除去，這些二維材料就會(huì)團(tuán)聚。這就限制了這些性能優(yōu)異的二維超薄材料的實(shí)際應(yīng)用。

采用載體負(fù)載的方式是一種分散二維硫族化合物，制備超薄二維硫族化合物的重要方法。之前的研究工作中就報(bào)道了采用分子篩、γ-Al₂O₃、TiO₂或多孔碳等為載體，采用浸漬的方法來(lái)制備多孔碳材料負(fù)載的MoS₂(V.R.Surisetty et al.Appl.Catal.A:General2009,365,243–251)。在該方法中，先后將載體浸漬到硫和Mo的前驅(qū)體溶液中，然后再在一定溫度下焙燒，從而制備出載體分散的MoS₂材料。但該方法制備的載體分散的二維硫族化合物的團(tuán)聚現(xiàn)象比較嚴(yán)重，且因高溫焙燒，在硫化物表面形成了非常多的缺陷，使光電性質(zhì)顯著下降。另外，采用該方法制備三元及以上的硫化物，例如ZnIn₂S₄時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)相，例如ZnS或In₂S₃的相。因此，亟需發(fā)展使用更加方便，活性高、性質(zhì)穩(wěn)定的二維超薄硫族化合物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于制備載體分散的二維超薄硫族化合物，以使二維超薄材料能夠更方便的使用，且不再限于在液相條件下使用。