[發明專利]一種MoSe2 在審
| 申請號： | 202010039044.0 | 申請日： | 2020-01-14 |
| 公開（公告）號： | CN111167483A | 公開（公告）日： | 2020-05-19 |
| 發明（設計）人： | 喬秀清;賈艷琳;王紫昭;李秋昊 | 申請（專利權）人： | 三峽大學 |
| 主分類號： | B01J27/051 | 分類號： | B01J27/051;B01J35/02;C01B3/04 |
| 代理公司： | 宜昌市三峽專利事務所 42103 | 代理人： | 成鋼 |
| 地址： | 443002 *** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 mose base sub | ||
本發明涉及一種MoSe2/ZnCdS納米顆粒制備方法及其在光催化產氫中的應用，所述納米顆粒尺寸較小，分散均勻。屬于納米材料制備技術及能源開發領域。首先以硒粉、鉬酸鈉等為原料，通過水熱法合成MoSe2，再使用醋酸鋅、醋酸鎘等原料合成Zn0.5Cd0.5S納米顆粒，通過超聲震蕩法混合均勻干燥形成MoSe2/ZnCdS復合材料。該納米復合材料在光催化產氫中顯示出優異的催化活性。
技術領域
本發明屬于納米材料制備技術及綠色能源領域，具體涉及一種MoSe2/ZnCdS復合材料的制備方法及其在光催化產氫中的應用。
背景技術
隨著人類的發展，環境與能源問題是目前面臨的兩個難題。化石能源的過度開采和環境的惡化迫使人們尋找一種可持續發展、對環境友好的能源。氫氣被認為是理想的能量載體，并且其具有與H2O作為唯一氧化產物的環境友好性。近年來，通過光催化水分離的H2演變已經取得了顯著的成就。但合理設計可持續有效對可見光響應光催化劑仍是一項具有挑戰性的任務。雙金屬硫化物Cd0.5Zn0.5S作為一種典型的無貴金屬高分子半導體光催化劑，具有良好的環境友好性、良好的物理化學穩定性和獨特的光電子特性，但表面積不高，在光催化反應過程中電子空穴分離效率低、電荷載流子遷移能力弱等因素直接導致催化活性降低。Cd0.5Zn0.5S光催化劑的光催化活性還遠遠不能滿足實際應用的基本要求。在傳統的光催化體系中，助催化劑不僅有助于助催化劑與半導體界面處的電子空穴分離，而且還為H2演化提供活性位點。MoSe2在光催化體系中具有良好的擴散活性中心和金屬電子導電性。因此，我們以MoSe2為助催化劑，Cd0.5Zn0.5S為主催化劑，構建了一種MoSe2/ZnCdS復合材料，二者復合不僅可以為H2的演化提供豐富的活性位點，而且可以增加光生電荷轉移，從而降低載流子復合幾率。從而提高了光催化性能。
發明內容
針對上述技術問題，本發明制備了一種MoSe2/ZnCdS復合材料，助催化劑的引入提供了更多的活性中心和有效的電荷轉移，使得復合材料的催化活性得到明顯提高。
本發明以Zn0.5Cd0.5S納米顆粒為主催化劑和MoSe2納米片為助催化劑和成了一種MoSe2/ZnCdS納米復合材料。
其中，MoSe2作為一種二維層狀納米材料，在光催化體系中具有良好的擴散活性中心和金屬電子導電性。ZnCdS固溶體在可見光照射下，對水裂解制氫表現出很強的催化活性，具有較高的化學穩定性。但是原始ZnCdS活性位分散差、電子空穴分離效率低、光激發電荷載流子遷移能力弱等。因此，引入MoSe2來克服ZnCdS中存在的光致電荷載流子的低比表面積和快速復合的缺點。本發明將MoSe2其與雙金屬硫化物進行復合，以更好地分離電荷和激活反應物。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：
首先以硒粉、鉬酸鈉等為原料，通過水熱法合成MoSe2，再使用醋酸鋅、醋酸鎘等原料合成Zn0.5Cd0.5S納米顆粒，通過超聲震蕩法混合均勻干燥形成MoSe2/ZnCdS復合材料。當MoSe2加入量為9%wt時該納米復合材料在光催化產氫中顯示出優異的催化活性。
本發明所述的MoSe2/ZnCdS復合材料的制備方法包括以下幾個步驟：
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