[发明专利]一种二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的制备方法。

背景技术

随着世界经济的飞速发展，也带来了世界范围内的能源危机和环境污染问题，从而极大的破坏了地球的生态环境。因此，解决能源危机和环境问题从而实现人类的可持续发展成为21世纪极具挑战性的问题。太阳能作为一种可再生能源，对环境无任何污染，取之不尽，用之不竭，是人类可以利用的最丰富的洁净能源。TiO₂因其催化活性高、稳定性好、价廉、无毒等优点而倍受关注。除了在净化水和空气方面的应用外，TiO₂在杀菌消毒、光解水、固氮、CO₂还原等方面的研究也取得了一定进展。同时，在光催化治理污水、大气污染等环境领域也有很多应用。因此，二氧化钛在如何利用太阳能、解决环境和能源问题等方面发挥重要作用。

目前，传统的二氧化钛纳米粒子不利于光生电荷的传输和分离，从而导致电子和空穴对的复合，影响了材料的催化性能。

发明内容

本发明要解决现有单一二氧化钛光催化剂光催化活性较低的问题，提供了一种二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的制备方法。

本发明一种二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、片状二硫化钼的剥离：在室温下将片状二硫化钼放到混合液A中，超声处理，然后离心，取上层液，然后室温干燥，得到二硫化钼；其中片状二硫化钼与混合液A的质量体积比为1g：400mL，混合液A为甲醇、甲醇和无水乙醇组成的混合物或醇和去离子水的混合物；

二、然后将得到的二硫化钼加入到溶液B中搅拌，再放到聚四氟衬底的反应釜中加热到170～190℃，反应10～24h，然后降至室温后，离心，收取沉淀，再用无水乙醇洗涤，然后干燥，得到干产物；其中溶液B为钛源、多元醇和无水乙醇按质量体积比1g：（5～10）mL:20mL的比例组成的混合物；

三、将得到的干产物在惰性气氛保护下加热到350～500℃煅烧1～5h，然后降至室温后得到二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料，即完成二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的制备。

本发明制备的二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料具有很好的稳定性，并光催化活性较高，适合于用作光催化分解水产氢催化剂和染料敏化太阳能电池电极材料。

附图说明

图1为试验1得到的二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的X射线衍射图；

图2为试验1得到的二硫化钼/二氧化钛光纳米刺分级结构复合材料电子显微镜扫描图；

图3为试验2得到的二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的X射线衍射图；

图4为试验2得到的二硫化钼/二氧化钛光纳米刺分级结构复合材料电子显微镜扫描图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、片状二硫化钼的剥离：在室温下将片状二硫化钼放到混合液A中，超声处理，然后离心，取上层液，然后室温干燥，得到二硫化钼；其中片状二硫化钼与混合液A的质量体积比为1g：400mL，混合液A为甲醇、甲醇和无水乙醇组成的混合物或醇和去离子水的混合物；

二、然后将得到的二硫化钼加入到溶液B中搅拌，再放到聚四氟衬底的反应釜中加热到170～190℃，反应10～24h，然后降至室温后，离心，收取沉淀，再用无水乙醇洗涤，然后干燥，得到干产物；其中溶液B为钛源、多元醇和无水乙醇按质量体积比1g：（5～10）mL:20mL的比例组成的混合物；

三、将得到的干产物在惰性气氛保护下加热到350～500℃煅烧1～5h，然后降至室温后得到二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料，即完成二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料的制备。

本实施方式所述的二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料，其中的二硫化钼/二氧化钛中的“/”为“和”的关系，表示为二硫化钼与二氧化钛的共同形成的复合材料。

本实施方式中的片状二硫化钼为市售产品。

本实施方式制备的二硫化钼/二氧化钛纳米刺分级结构复合材料具有很好的稳定性，并光催化活性较高，适合于用作光催化分解水产氢催化剂和染料敏化太阳能电池电极材料。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的甲醇和无水乙醇组成的混合物中甲醇和无水乙醇的体积比为1:19。其他与具体实施方式一相同。