[发明专利]Z型花球状二硫化钼/硫化银/银复合光催化剂的制备方法及其应用

说明书

Z型花球状二硫化钼/硫化银/银复合光催化剂的制备方法及其应用，本发明涉及一种光催化剂的制备方法，它为了解决现有MoS₂光催化剂的光催化效率较低的问题。制备方法：一、将(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O和硫脲分散在去离子水中，然后加入PVP，得到混合溶液，在180～220℃下水热反应，得到花球型MoS₂；二、将花球型MoS₂分散在离子水中，然后加入AgNO₃在暗处搅拌反应，再滴加Na₂S溶液，最后紫外灯下光照处理，得到该复合光催化剂。本发明以单质Ag作为电子传输体，加快了Ag₂S导带上的电子向MoS₂价带上传输，花球状MoS₂褶皱边缘提供更多的活性位点，增加了复合催化剂的光催化效率。

技术领域

本发明涉及一种MoS₂/Ag₂S/Ag复合光催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

环境污染制约着人类社会的可持续发展，其中水体中有机污染物的降解问题仍是目前亟待解决的难题。而半导体光催化氧化技术具有反应条件温和，催化剂容易制备，无二次污染等优点，是解决环境污染问题的一条有效途径。目前，开发高效可见光响应的光催化剂，提高光量子效率，已成为光催化领域研究的重点课题。

随着石墨烯等二维材料研究热潮的兴起，MoS₂的研究也引起了广泛的关注。MoS₂层与层之间由相对薄弱的范德华力维持，因此表现出许多优异的性质。MoS₂材料在润滑剂、催化剂和晶体管等领域都有广泛的应用。纳米MoS₂的禁带宽度在1.20-1.9eV，具有在可见光下的光催化活性，同时MoS₂片层边缘具有更多的活性位点，进而能提高它的催化活性，因此MoS₂被广泛应用于加氢脱硫、光解水制氢和光催化降解有机污染物等催化反应。但是MoS₂被可见光激发后，光生电子-空穴对易发生复合，致使单独的MoS₂光催化效率低。硫化银的禁带宽度较窄，能够被可见光激发，与MoS₂复合后能够有效降低光生电子空穴对复合几率同时拓宽吸收光范围。此外，当硫化银被紫外光照射时部分银离子会被还原为单质银，而单质银可以作为导电介质以加速电荷迁移速率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有MoS₂光催化剂的光催化效率较低的问题，而提供一种Z型花球状MoS₂/Ag₂S/Ag复合光催化剂的制备方法及其应用。

本发明Z型花球状MoS₂/Ag₂S/Ag复合光催化剂的制备方法按下列步骤实现：

一、将(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O和硫脲分散在去离子水中，然后加入PVP，得到混合溶液，将混合溶液转移至聚四氟乙烯内胆，在180～220℃下水热反应8～12h，反应完毕后自然冷却至室温，固相产物经洗涤、干燥后得到花球型MoS₂；

二、将花球型MoS₂分散在去离子水中，然后加入AgNO₃在暗处搅拌8～12h，再(缓慢)滴加Na₂S溶液，继续搅拌，固相反应物经洗涤、干燥后得到MoS₂/Ag₂S复合物，将MoS₂/Ag₂S复合物在紫外灯下光照处理，干燥后得到Z型花球状MoS₂/Ag₂S/Ag复合光催化剂。