[发明专利]一种三氧化钨@二硫化钼中空管复合催化剂的制备方法及其应用

说明书

一种三氧化钨@二硫化钼中空管复合催化剂的制备方法及其应用。本发明涉及一种复合光催化剂的制备方法及其应用。本发明是为了解决现有光催化剂应用于污水纯化的可见光光催化效率低的问题。方法：一、制备棒状WO₃；二、将棒状WO₃分散后加入钼酸钠和硫脲持续搅拌，然后转移至聚四氟乙烯内胆中，在温度为160～200℃条件下保持2～24h反应完毕后自然冷却至室温，洗涤，烘箱中干燥，得到WO₃@MoS₂中空管复合催化剂。本发明用于深度净化有机染料水体。

技术领域

本发明涉及一种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。

发明内容

本发明是为了解决现有光催化剂应用于污水纯化的可见光光催化效率低的问题，而提供了一种三氧化钨@二硫化钼中空管复合催化剂的制备方法及其应用。

一种三氧化钨@二硫化钼中空管复合催化剂的制备方法具体是按以下步骤进行的：

一、将钨酸钠和氯化钠溶解在去离子水中磁力搅拌10～20min，采用浓度为3mol/L的HCl溶液调节pH至1～3，然后转移至聚四氟乙烯内胆中，在温度为160～200℃条件下保持18～26h，反应完毕后自然冷却至室温，先采用去离子水洗涤3～5次再采用无水乙醇洗涤3～5次后置于温度为50～80℃的烘箱中干燥10～14h，得到淡黄色固体即为棒状WO₃；所述钨酸钠的质量与去离子水的体积比为1g:(20～25)mL；所述氯化钠的质量与去离子水的体积比为1g:(40～50)mL；

二、将棒状WO₃分散在去离子水中，超声分散8～12min，得到WO₃分散液，向WO₃分散液中加入钼酸钠和硫脲持续搅拌1～3h，然后转移至聚四氟乙烯内胆中，在温度为160～200℃条件下保持2～24h，反应完毕后自然冷却至室温，先采用去离子水洗涤3～5次再采用无水乙醇洗涤3～5次后置于温度为50～80℃的烘箱中干燥10～14h，得到黑色固体即为WO₃@MoS₂中空管复合催化剂；所述棒状WO₃的质量与去离子水的体积比为1g:(300～500)mL；所述棒状WO₃与钼酸钠的质量比为1:(1～8)；所述棒状WO₃与硫脲的质量比为1:(3～15)。

上述方法制备的三氧化钨@二硫化钼中空管复合催化剂用于深度净化有机染料水体。

本发明的有益效果：