[发明专利]一种3R-MoS2

说明书

一种3R‑MoS₂/碳布复合材料的制备方法及其应用，它是要解决现有的水热合成的MoS₂纳米片制备过程复杂，对U(VI)的吸附量低、不容易回收的技术问题，本方法：一、将KCl、NaCl、钼盐和硫盐加热熔融，并加入碳布；二、以金属钼为工作电极，钼丝为辅助电极进行恒电流电解，然后将碳布取出，洗涤、烘干，得到3R‑MoS₂/碳布复合材料。该复合材料可作为吸附剂、电解水制氢的催化剂或光催化的催化剂。作为吸附剂去除水中U(VI)时，吸吸咐量为170～190mg/g，吸咐平衡时间仅为1分钟，可应用于电解水制氢、吸附和光催化领域。

技术领域

本发明涉及3R-MoS₂/碳布复合材料的制备方法及其应用。

背景技术

采矿作业和核燃料循环产生的含U(VI)放射性废水的处理，对核电的可持续发展具有重要意义。为了应对上述问题，寻求一种对放射性核素具有快速有效吸附能力的材料是吸附法去除水溶液中U(VI)的关键。过渡金属硫化物MoS₂具有良好的物理化学性能，比表面大、反应活性高和催化性能优异等特性。但国内外对其研究主要集中在电催化和电极材料等方面，而在吸附方面的研究则相对较少。作为一种特殊的层状化合物，MoS₂各向异性的性质使得MoS₂易于形成离子吸附和运输的二维渗透通道，此外，表面和边缘含有丰富的硫基团，优良的化学和热稳定性，高的分散性以及良好的亲水性等，这些都有利于 MoS₂对U(VI)的吸附。《美国化学学会杂志》(Journal of the American Chemical Society) 2013年的第136卷4期的文章《可控合成多氧MoS₂纳米薄片对水溶液中铀吸附性能的研究》(Controllable disorder engineering in oxygen-incorporated mos 2ultrathinnanosheets for efficient hydrogen evolution)公开了一种采用水溶液法制备MoS₂纳米片的方法，并利用该MoS₂纳米片作为吸附剂去除水中U(VI)，在pH为5.5条件下2h内达到吸附平衡，二硫化钼对U(VI)的最大吸附量为492.72mg/g。《环境技术与创新》(Environmental TechnologyInnovation)2018年的第11卷的文章《pH值、离子强度、接触时间、腐殖酸和温度对二维MoS₂纳米片吸咐U(VI)和Th(IV)性能的影响》(Sorptionproperties of U(VI)and Th(IV)on two-dimensional Molybdenum Disulfide(MoS₂)nanosheets:Effects of pH,ionic strength,contact time,humic acids andtemperature)一文中也公开了一种MoS₂纳米片，但是这种MoS₂纳米片的制备过程复杂并且含有杂质，此外，这种粉体材料不容易回收。

发明内容

本发明是要解决现有的水热合成的MoS₂纳米片制备过程复杂、不容易回收的技术问题，而提供一种3R-MoS₂/碳布复合材料的制备方法及其应用。

本发明的3R-MoS₂/碳布复合材料的制备方法，按以下步骤进行：

一、按KCl、NaCl、钼盐和硫盐的质量比为37：30：(4～5)：(6～7)加入电解炉的电解槽中，加热熔融，然后再将碳布加入到电解槽中；

二、以金属钼为工作电极，钼丝为辅助电极，在电解温度为657～700℃、电流为0.5～1.0Acm^-2的条件下电解0.5～1.0小时，将电解槽内的碳布取出，洗涤、烘干，得到 3R-MoS₂/碳布复合材料。