[发明专利]一种二硫化钼复合材料的制备方法

说明书

本发明公开一种二硫化钼复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将氧化石墨烯分散于水中，再加入钼酸钠和硫代乙酰胺，水热反应，得到MoS₂/还原氧化石墨烯复合材料；或者，将钼酸钠和硫代乙酰胺溶解于水中，水热反应，得到花瓣状MoS₂，(2)将步骤(1)得到的复合材料或花瓣状MoS₂用卟啉溶液浸泡，得到所述的二硫化钼复合材料。本发明所制备的复合材料能显著提高二硫化钼的光电化学性能，从而促进其在光催化降解有机物领域中的应用。

技术领域

本发明涉及一种二硫化钼复合材料的制备方法。

背景技术

二硫化钼具有比表面积大，吸附能力强，反应活性高等优点，近年来在催化性能方面备受瞩目。因其价格低廉，具有优越的析氢活性和化学稳定性。有文献报道合成了二硫化钼的纳米颗粒，纳米片和纳米花等用于析氢反应，均有较好的析氢活性。但是，二硫化钼片层间较强的范德华力使得其在制备过程中容易团聚和导电性差等缺点阻碍了其催化性能和析氢活性的进一步提升。因此大量的报道通过将二硫化钼负载在导电性比较好的载体上来提升其析氢活性和催化性能。考虑到这些原因，设计合成高活性位点暴露以及高导电性的二硫化钼阴极材料成为目前最主要的研究方向。目前，二硫化钼负载在金，活性炭，碳布以及石墨烯作为阴极材料已经被大量的文献报道。

石墨烯是一种sp²杂化的单层碳原子排列成六角网格状的二维晶体，其中碳原子是以六元环形式周期性排列组成的二维蜂窝状晶格结构，碳原子和碳原子之间通过共价键相连接，研究发现单层石墨烯片的厚度约为0.335nm左右。这种特殊的几何结构促使石墨烯较其他碳基材料表现出强的物理，化学性质。

由于卟啉及其金属卟啉具有良好的光电化学性质，在太阳能的转化中实现更高的能量转化效率，同时基于其特殊的光催化氧化和可见光响应的特性，其在处理环境有毒有机污染物上面有着广泛的应用。卟啉之间存在大π共轭结构及分子间相互作用能够使其自组装成超分子体系，这种超分子体系能够通过分子间作用实现光电子的传递和分离，将有利于其光催化降解有毒有机污染物。近年来，卟啉敏化半导体在可见光照射条件下的光催化降解实验已取得长足的进步，一些学者主要尽力集中在如何提高催化剂的稳定性和光催化效率以及利用一些物理和化学方法研究揭示光降解反应中的机理问题等。但卟啉类光催化剂还存在许多有待进一步探索的科学基本原理如激发态的电子结构和性质，激发态电子的形成和弛豫机制过程以及激发态电子转移到半导体上的途径，如何利用可见光调控激发态电子转移等等。对这些问题的深入研究，将为设计和制备性能更优越的光催化剂材料提供重要的理论基础。卟啉催化剂的研究还处在较新的阶段，深入的研究将会揭示更多其特殊的光电化学效应及应用。

卟啉类化合物作为敏化剂有其特有的优点，(1)可以和半导体之间紧密的结合。卟啉环上众多的可修饰取代的位置使人们能够方便的对其进行有针对性的修饰，从而可以使卟啉化合物和TiO₂等半导体材料紧密结合，无论是物理吸附还是以化学键键合，事实证明卟啉都可以促使敏化的半导体材料在可见光范围内得到响应。(2)在可见光区有强的吸收，这正是卟啉最突出的优点，也正是这一点，自然界才选择了卟啉化合物作为利用太阳能进行光合作用的反应中心。(3)卟啉非常稳定，卟啉化合物一般都有较高的熔点，大的共轭π键所表现出的稳定性使其难以被氧化分解，而这几点正是一种理想的敏化剂所应具备的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二硫化钼复合材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种二硫化钼复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氧化石墨烯分散于水中，再加入钼酸钠和硫代乙酰胺，水热反应，得到MoS₂/还原氧化石墨烯复合材料；

(2)将步骤(1)得到的复合材料用卟啉溶液浸泡，得到卟啉-MoS₂/还原氧化石墨烯复合材料。