[發(fā)明專利]三明治結(jié)構(gòu)空心納米反應(yīng)器光催化材料的制備方法及產(chǎn)品和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110966048.8
• 申請(qǐng)日: 2021-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN113617371A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔大祥;吳曉燕;林琳;王敬鋒;陳超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): B01J27/051
• 分類號(hào): B01J27/051;C02F1/32;C02F101/38
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發(fā)明提供一種三明治結(jié)構(gòu)空心納米反應(yīng)器光催化材料的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，第一步：按摩爾比將鉬酸鹽水溶液加入到CTAB的醇溶液中磁力攪拌2~3 h；第二步：將乙二醇和鹽酸按體積比依次加入上述混合溶液中，繼續(xù)磁力攪拌3~5 h；第三步：再將硫脲加入繼續(xù)攪拌1~2 h，鉬酸鹽、CTAB和硫脲的摩爾量比為1：15：10，轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜160~180℃反應(yīng)16~18 h，將沉淀物過濾、洗滌后，在60~80℃干燥18~24 h得黑色粉末，將該黑色粉末置于惰性氣氛中600~750℃煅燒3~5 h得MoO₂/MoS₂/C。在紫外光催化條件下，對(duì)四環(huán)素的降解可達(dá)99.6%。該制備工藝簡(jiǎn)單，易操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化材料及其制備和應(yīng)用，具體為一種三明治結(jié)構(gòu)空心納米反應(yīng)器光催化材料的制備方法及產(chǎn)品和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重。印染廢水的排放是造成水污染的重要原因之一。每年都有大量的商業(yè)染料排放，這些染料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大傷害。利用半導(dǎo)體氧化物材料在太陽光照射下能受激活化的特性，可有效的氧化降解有機(jī)物為二氧化碳和水等小分子。

與傳統(tǒng)的凈化方法相比，半導(dǎo)體光催化技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、無二次污染、操作簡(jiǎn)單和降解效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。二氧化鈦是備受關(guān)注的光催化劑之一，其低毒、低成本、耐用、超親水且具有優(yōu)異的光化學(xué)穩(wěn)定性。

過渡金屬二硫族化合物是一類重要的材料，以其豐富的物理、化學(xué)性質(zhì)而受到人們的關(guān)注。特別是MoS₂、WS₂和WSe₂作為典型的過渡金屬二硫族化合物，在光電子學(xué)、能谷電子、自旋電子學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)出的豐富現(xiàn)象，激起了廣泛的研究熱潮。

近年來的研究表明，過渡金屬二硫族化合物中的二硫化鉬在納米電子學(xué)、光子學(xué)、傳感器、儲(chǔ)能系統(tǒng)電極等方面的應(yīng)用已引起廣泛關(guān)注?？捎迷诠獯呋I(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種三明治結(jié)構(gòu)空心納米反應(yīng)器光催化材料的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于：提供上述方法制備的三明治結(jié)構(gòu)空心納米反應(yīng)器光催化材料產(chǎn)品。

本發(fā)明的又一目的在于：提供上述產(chǎn)品的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過下述方案實(shí)現(xiàn)，一種三明治結(jié)構(gòu)空心納米反應(yīng)器光催化材料的制備方法，所述三明治結(jié)構(gòu)空心納米反應(yīng)器光催化材料為MoO₂/MoS₂/C，具體步驟為：

第一步：將鉬酸鹽水溶液加入到CTAB的醇溶液中磁力攪拌2~3 h，其中鉬酸鹽和CTAB的摩爾量比為1：15；

第二步：將乙二醇和鹽酸依次加入上述混合溶液中，乙二醇和鹽酸的體積比為50：（1~3），繼續(xù)磁力攪拌3~5 h；

第三步：再將硫脲加入繼續(xù)攪拌1~2 h，其中，鉬酸鹽、CTAB和硫脲的摩爾量比為1：15：10，轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜160~180 ℃反應(yīng)16~18 h，將沉淀物經(jīng)過過濾、用去離子水和乙醇洗滌3~5次，在60~80 ℃干燥18~24 h得黑色粉末，將該黑色粉末置于惰性氣氛中600~750 ℃煅燒3~5 h得MoO₂/MoS₂/C。

第一步中，所述的鉬酸鹽是鉬酸鈉、鉬酸鉀或鉬酸銨中的一種或其組合。

第一步中，所述的醇是正丁醇、乙醇或丙三醇中的一種或其組合。

第三步中，所述的所述的硫醇脲為十二烷基硫脲、月桂基硫脲、1-二十二烷基硫脲中的一種或其組合。

第三步中，所述的惰性氣體為氮?dú)饣蛘邭鍤庵械囊环N或其組合。

本發(fā)明提供一種三明治結(jié)構(gòu)空心納米反應(yīng)器光催化材料的制備方法，根據(jù)上述任一所述方法制備得到。