[发明专利]一种可控制备MoS2/g-C3N4管状异质粉体的方法

说明书

本发明公开了一种可控制备MoS₂/g‑C₃N₄管状异质粉体的方法，涉及以三聚氯氰、三聚氰胺、尿素、乙腈、钼酸铵、硫脲和L‑半胱氨酸为原料，通过一锅水热法使其在反应釜中反应完全，经离心、洗涤后得到MoS₂/g‑C₃N₄异质粉体。本发明通过水热法成功的获得管径形貌可调的MoS₂/g‑C₃N₄异质粉体。通过系列实验表明所获得的MoS₂/g‑C₃N₄异质粉体主要呈现为管状和棒状，随着L‑半胱氨酸量的增加，MoS₂/g‑C₃N₄异质粉体的管径逐渐增大，且形貌、粒度可控。

技术领域

本发明涉及用于光催化材料技术领域和治理水污染领域，特别是一种可控制备MoS₂/g-C₃N₄管状异质粉体的制备方法。

背景技术

随着工业化的迅猛发展，人们的经济生活水平在不断提高。与此同时，能源的过度开发和环境污染的日益严重，已成为威胁人类生存和发展的两大重要因素，是实现可持续发展所面临的重大难题。以取之不尽、用之不竭的太阳能为动力发展起来的半导体光催化技术在解决环境污染和能源危机方面显示出优异的性能。

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)，具有良好的化学稳定性，在600℃的高温条件下仍可以维持化学性质的稳定，且有良好的耐酸碱的效果。作为当今最热的光催化剂，其在光解水产氢和光催化降解有机物等光催化领域受到了广泛的关注。g-C₃N₄的带隙约为2.7eV。g-C₃N₄和MoS₂的结构类似，它们的本征能带位置使其可以构成II型异质复合材料，因此更利于光生载流子的有效分离和转移。同时由于MoS₂带隙在1.2-1.9eV之间，较窄的带隙宽度可以使其与g-C₃N₄复合后增强g-C₃N₄对可见光的利用能力。目前针对一锅法合成MoS₂/g-C₃N₄异质结构的管状粉体方面合成较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备方法简单和成本低廉的MoS₂/g-C₃N₄管状异质粉体的方法，以解决现有技术中的技术问题。

本发明提供了一种可控制备MoS2/g-C3N4管状异质粉体的方法，包括以下步骤：

(1)分别称取一定质量的三聚氯氰、三聚氰胺、尿素、钼酸铵、硫脲和L-半胱氨酸，将其倒入烧杯，加入10mL去离子水和10mL乙腈作为溶剂，并放在磁力搅拌器上搅拌15min。

(2)将步骤(1)制备的搅拌混合液倾倒入事先洗好的25mL水热反应釜中，将反应釜盖好放到恒温鼓风烘箱中，设置温度为200℃，反应36h；待反应结束反应釜冷却至室温后，取出反应釜，将反应后生成的粉末用离心机离心，并分别用无水乙醇和去离子水交替洗涤数次，将洗涤后粉末放到真空干燥箱中，设置温度为60℃，真空干燥10h得到MoS₂/g-C₃N₄黑色粉末。

优选的是，步骤(1)中，分别称取0.282g三聚氯氰、0.106g三聚氰胺、0.108g尿素、0.038g钼酸铵、0.170g硫脲和0.100g L-半胱氨酸。

优选的是，步骤(1)中，分别称取0.324g三聚氯氰、0.103g三聚氰胺、0.124g尿素、0.038g钼酸铵、0.170g硫脲和0.100g L-半胱氨酸。