[发明专利]一种MoS2

说明书

本发明属于环境保护材料制备技术领域，提供了一种MoS₂/SnS₂/r‑GO复合光催化剂及其制备方法与用途。本发明包括(1)SnS₂光催化剂的制备：向一定浓度的五水氯化锡溶液中加入不同质量的L‑半胱氨酸和十二烷基苯磺酸钠，水浴加热搅拌，水热反应所得的产物，得到二硫化锡前驱体；(2)MoS₂/SnS₂/r‑GO复合光催化剂的制备：以去离子水溶液为溶剂，在合成二硫化钼的过程中依次加入还原氧化石墨烯和步骤(1)制备的二硫化锡前驱体，磁性搅拌，然后倒入真空反应釜水热反应，待自然冷却后，洗涤并放入烘箱中干燥，得到MoS₂/SnS₂/r‑GO复合光催化剂用于还原大气中的二氧化碳；本发明所述的制备方法简单、不会造成资源浪费与二次污染的形成，是一种绿色环保高效污染处理技术。

技术领域

本发明属于能源材料技术领域，涉及一种MoS₂/SnS₂/r-GO复合光催化剂的制备方法及其应用研究。

背景技术

随着社会经济的发展和人口的快速增加，全球能源的需求量相对于过去的几十年急剧性的增加，不可再生的化石能源迫使人类急需寻找新的能源，走可持续性发展的道路已经变成势不可挡的趋势。碳氢化合物是目前全球最重要的能源物质，由于其高能量性和高稳定性等优点已经越来越受到人类的关注。大量化石能源燃烧的同时释放出大量二氧化碳气体，这些气体造成严重的温室效应，例如气候异常、冰面融化、海平面上升等，对人类的生产生活造成很大的影响。如何有效的降低空气中的CO₂浓度，并加以利用去对抗如今愈演愈烈的能源问题现已成为当今环境保护领域的又一热点问题。然而传统的环境治理与能源转换方法都太过单一，无法在多领域展开应用，从而造成了大量的经济损失与能源浪费。因此，人们亟待开发一种新型的绿色、无毒、无二次污染的高效环境处理新方法。

以半导体材料作为光催化剂、太阳能作为驱动力的光催化技术具有绿色、无毒害、无二次污染等优点，近年来得到了材料科学以及环境科学领域的广泛关注。近年来，科研工作者在不断的探索新兴高效的半导体光催化剂。TiO₂、ZnO、CdS、CeVO₄和BiXO等半导体材料被大量的应用于光催化领域。

SnS₂作为重要的n型过渡金属硫化物半导体材料，由两层流放密堆积的S^2-和夹于其中的 Sn⁴⁺组成，每个Sn⁴⁺与周围六个硫原子形成正八面体配位，每个S镶嵌于Sn原子三角形的定语，相邻的S-Sn-S层之间通过范德华力连接。特殊的晶体结构导致SnS₂的电子结构比其他的材料具有更好的优势，较高的热稳定性、化学稳定性和较高的动力学常数。室温下的禁带宽度约为2.2-2.35eV，在酸性和中性水溶液中具有良好的稳定性能，在空气中具有一定的热稳定性和抗氧化性，是一种具有一定开发前景的光催化材料。

MoS₂作为一种新兴的具有一定代表性的二维层状金属硫化物半导体材料，具有良好的化学稳定性等优点，相比传统的ZnO和TiO₂等光催化剂具有更多的优点，越来越多的引起人们的兴趣。更重要的是，MoS₂具有典型的六方结构，同样呈现S-Mo-S三明治结构，层内以强化学键相连，层与层间以若范德华力相结合，这一结构特点使得MoS₂具有独特的电子、光学性质和优异的催化性能。近来的一些研究表明MoS₂材料同其他半导体复合，制备出的复合光催化剂在光还原二氧化碳领域也具有良好的表现。