[發(fā)明專利]一種具晶態(tài)/非晶界面的復(fù)合材料及其制備方法與光催化應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310560762.6
• 申請(qǐng)日: 2023-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116571253A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軼男;陸佳妮;顧少楠;何妍妍;徐樹正;張本旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）
• 主分類號(hào): B01J27/051
• 分類號(hào): B01J27/051;B01J35/08;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 濟(jì)南尚本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37307
• 代理人: 董潔

本發(fā)明涉及一種光催化用具晶態(tài)/非晶界面復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，該制備方法包括：制備Bisubgt;2/subgt;MoOsubgt;6/subgt;納米花；對(duì)Bisubgt;2/subgt;MoOsubgt;6/subgt;納米花進(jìn)行硫化處理；二價(jià)鈷離子Cosupgt;2+/supgt;與Ssupgt;2?/supgt;在其表面不飽和配位并原位生長(zhǎng)。制備得到的具晶態(tài)/非晶界面的S?Bisubgt;2/subgt;MoOsubgt;6/subgt;/α?CoS復(fù)合材料作為光催化材料，不僅可以提供更多反應(yīng)活性位點(diǎn)，填補(bǔ)晶體材料的不足，并且還能夠通過(guò)非金屬摻雜和構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)，高效的提高光吸收效率劑氧化還原能力，進(jìn)一步促進(jìn)光催化性能的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及光催化材料，具體涉及一種具晶態(tài)/非晶界面的復(fù)合材料及其制備方法與光催化應(yīng)用。

背景技術(shù)

這里的陳述僅提供與本發(fā)明有關(guān)的背景信息，而不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

阿莫西林(AMX)是一種具有抗生素耐藥性的氨芐西林，已被確定為一種新興的污染物。在這方面，由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的光催化技術(shù)被認(rèn)為是一種很有前途的和有效去除AMX的綠色技術(shù)。然而，光生電子-空穴復(fù)合率高、可見(jiàn)光吸收范圍窄和氧化還原能力低等一些局限性問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。

為解決這些缺點(diǎn)，將兩種或兩種以上半導(dǎo)體材料復(fù)合以構(gòu)建異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的策略被提出。如申請(qǐng)公布號(hào)為CN114602509A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種富S缺陷的異質(zhì)結(jié)光催化劑的專利。通過(guò)在ZnIn₂S₄中引入S缺陷并在其上原位生長(zhǎng)In₂Se₃，構(gòu)建一種富S缺陷ZnIn₂S₄/In₂Se₃異質(zhì)結(jié)光催化劑，其在可見(jiàn)光下的分解水產(chǎn)氫速率可達(dá)34.81mmol·g-¹·h-¹且具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。但是本發(fā)明發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，典型的晶體半導(dǎo)體材料由于具有規(guī)則有序的結(jié)構(gòu)，很難充分暴露反應(yīng)活性位點(diǎn)，限制了光催化性能的進(jìn)一步提高。

除此之外，本發(fā)明發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，為了提高可見(jiàn)光吸收范圍，目前多采用單一摻雜進(jìn)行改性，但其增強(qiáng)光催化性能的效果有限，同時(shí)單一摻雜引入的缺陷而可能導(dǎo)致電子空穴對(duì)復(fù)合中心增加，導(dǎo)致最終光催化性能差強(qiáng)人意。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是之一是提供一種具晶態(tài)/非晶界面的復(fù)合材料及制備方法與光催化應(yīng)用，以解決現(xiàn)有的光生電子-空穴復(fù)合率高、可見(jiàn)光吸收范圍窄和氧化還原能力低等技術(shù)問(wèn)題；同時(shí)得到高性能的光催化降解抗生素材料。

具體的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種具晶態(tài)/非晶界面的復(fù)合材料S-Bi₂MoO₆/α-CoS，包括硫摻雜的Bi₂MoO₆(S-Bi₂MoO₆)納米球和非晶材料α-CoS，所述非晶材料α-CoS生長(zhǎng)在所述S-Bi₂MoO₆納米球的表面上。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供所述具晶態(tài)/非晶界面的復(fù)合材料S-Bi₂MoO₆/α-CoS的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)制備由納米片組裝構(gòu)成的Bi₂MoO₆納米球；

(2)對(duì)Bi₂MoO₆納米球進(jìn)行硫化處理；

(3)二價(jià)鈷離子Co²⁺與S²-在其表面不飽和配位并原位生長(zhǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供所述具晶態(tài)/非晶界面的復(fù)合材料在光催化降解抗生素的應(yīng)用。