[發(fā)明專利]一種二硫化錸納米片的制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010577737.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN111792675A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張璋;張穎;劉元武;宋偉銘;張旭巖;容詩雅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 肇慶市華師大光電產(chǎn)業(yè)研究院
• 主分類號(hào): C01G47/00
• 分類號(hào): C01G47/00;B01J27/04;A01N59/02;A01P1/00;A61L9/18;C02F1/30;C02F1/50;B01D53/86;B01D53/74;B01D53/00;A61L101/14
• 代理公司: 廣州正明知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44572
• 代理人: 張麗

本發(fā)明屬于光催化材料制備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種二硫化錸納米片的制備方法及應(yīng)用，本發(fā)明以ReO₃作為錸源、以硫粉作為硫源，在基底上采用化學(xué)氣相沉積法制備得到二硫化錸納米片。該方法操作簡(jiǎn)單、生長溫度低；制備生長的二硫化錸納米片結(jié)晶性好，物化性質(zhì)穩(wěn)定，活性位點(diǎn)多，能夠獲得優(yōu)良的光催化效率。本發(fā)明方法制備所得的二硫化錸納米片具有自發(fā)垂直生長的特性，與其他平面納米材料相比，這種形貌可以暴露出大量邊緣位置，以獲得更高密度的催化活性位點(diǎn)和更大的浸潤面積，具有很高的光催化殺菌效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二硫化錸納米片的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

飲用水的安全問題對(duì)人們的日常生活來說非常重要。但隨著工業(yè)的發(fā)展和人類生活水平的提高，大量的工業(yè)廢水、生活污水及生活垃圾未經(jīng)處理就被排放到水體中，其中含有大量的致病細(xì)菌和微生物，造成了嚴(yán)重的水污染問題。如果人類和動(dòng)物飲用了這種被污染的水源，會(huì)造成一系列傳染性疾病的發(fā)生。且抗生素的濫用也引起了嚴(yán)重的細(xì)菌耐藥性問題及環(huán)境污染。因此，開發(fā)出一種高效、低成本和環(huán)境友好的殺菌材料仍是當(dāng)前的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

近年來，以二氧化鈦、石墨烯-氮化鈦等為代表的材料在光催化殺菌領(lǐng)域獲得了大量的關(guān)注，但他們都為寬帶隙材料(帶隙分別為3.2eV和2.7eV)，只能吸收紫外光及非常少量的紅外光部分，對(duì)太陽光的能源利用率僅為4％，相應(yīng)地，光催化殺菌的效率也很低。因此，急需要找到一種更加合適的光催化殺菌材料，它應(yīng)當(dāng)具有高的光化學(xué)穩(wěn)定性，寬的光吸收范圍，且易于制備和循環(huán)回收利用，對(duì)環(huán)境綠色無污染。

作為二維材料家族的新成員，二硫化錸因其獨(dú)特的二維層狀晶體結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、電化學(xué)及催化性能，在微電子、傳感器、電化學(xué)儲(chǔ)能和能源催化領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。不同于二硫化鉬和二硫化鎢只有在單層結(jié)構(gòu)時(shí)才是直接帶隙材料，二硫化錸的層間耦合力弱，不論是單層還是體材，都是直接帶隙，帶隙約為1.5eV且?guī)缀醪皇軐訑?shù)的影響。因此，它的光吸收范圍涵蓋了整個(gè)可見光譜，并且擴(kuò)展到了近紅外區(qū)域，對(duì)太陽光的利用率達(dá)到60％左右，非常適合應(yīng)用于光催化領(lǐng)域。

目前為止，還沒有利用二硫化錸制備納米片，并將其用于光催化殺菌的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明公開了一種二硫化錸納米片的制備方法，該制備方法通過化學(xué)氣相沉積的方式，將二硫化錸直接生長在基底上，利用其優(yōu)異的光催化特性，可以應(yīng)用于污水消毒、環(huán)境凈化、消除異味等領(lǐng)域，具有安全高效、綠色環(huán)保、制備簡(jiǎn)單、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的首要目的是提供一種二硫化錸納米片的制備方法。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供上述方法制備得到的二硫化錸納米片。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供包含上述二硫化錸納米片的光催化殺菌材料。

本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供上述二硫化錸納米片在光催化殺菌產(chǎn)品中的應(yīng)用。

為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供一種二硫化錸納米片的制備方法，包括以下步驟：

S1、選取二硫化錸生長用的基底；

S2、清洗并干燥基底；

S3、稱取反應(yīng)前驅(qū)體三氧化錸(ReO₃)和單質(zhì)硫粉，以ReO₃作為錸源、以單質(zhì)硫粉作為硫源；

S4、將上述基底和反應(yīng)前驅(qū)體依次放進(jìn)反應(yīng)裝置當(dāng)中，并向裝置內(nèi)通入惰性氣體；

S5、啟動(dòng)反應(yīng)裝置，并調(diào)節(jié)裝置的升溫和降溫速率以促使二硫化錸的生成；

S6、取出樣品，得到在基底上生長的二硫化錸材料。