[发明专利]一种S掺杂WO3

说明书

本发明涉及光催化降解技术领域，且公开了一种S掺杂WO₃‑MoS₂异质结的光催化降解材料，以WO₃、硫脲为原料，得到硫掺杂WO₃，以其为载体，钼粉、硫脲为原料，得到硫掺杂WO₃负载MoS₂，形成分级花状纳米结构，具有超高的比表面积，暴露更多的光催化活性位点，增大了对刚果红等有机污染物的吸附量，S掺杂引起WO₃晶格畸变，生成氧空位，捕获光生电子，抑制光生电子‑空穴复合，且降低了WO₃的禁带宽度，拓宽了光响应范围，WO₃与MoS₂形成异质结，光生电子从MoS₂的导带转移到WO₃的导带上，空穴从WO₃的价带转移到MoS₂的价带上，进一步抑制光生电子‑空穴的复合，使得S掺杂WO₃‑MoS₂异质结的光催化降解材料具有优异的光催化降解性能。

技术领域

本发明涉及光催化降解技术领域，具体为一种S掺杂WO₃-MoS₂异质结的光催化降解材料及其制法。

背景技术

目前，水污染问题日趋严重，主要包括重金属离子、有机染料等污染物，其中有机染料如刚果红、亚甲基蓝、甲基橙、罗丹明B等具有毒性且难以降解，传统的水污染处理有光催化氧化法、物理吸附法、化学氧化法、生物降解法等方法，但是后三者存在效率低、易产生二次污染等问题，光催化氧化法具有节能、环保、无二次污染等优点，应用前景广阔，在可见光照射下，WO₃、ZnO等材料具有很好的光催化活性，但是具有光催化效率低、光生电子-空穴易复合等缺点，限制其应用，因此，需要对其作出改性。

WO₃是一种n型氧化物半导体，具有独特的光学特性，在光催化领域具有广阔的应用前景，但是其禁带宽度较大，光生电子-空穴易复合，限制其应用，元素掺杂可以WO₃降低禁带宽度和光生电子-空穴的复合速率，MoS₂是一种p型半导体，具有较窄的禁带宽度，具有优异的光催化性能和可见光利用率，与WO₃形成异质结，可以进一步改善WO₃的光催化性能。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种S掺杂WO₃-MoS₂异质结的光催化降解材料及其制法，解决了WO₃光催化剂的禁带宽度较大、光生电子-空穴易复合的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种S掺杂WO₃-MoS₂异质结的光催化降解材料，所述S掺杂WO₃-MoS₂异质结的光催化降解材料制备方法如下：

(1)向反应瓶中加入去离子水、六氯化钨，分散均匀后移入反应釜内，在140-180℃下反应18-36h，冷却、离心、洗涤并干燥，将产物置于马弗炉中，在470-550℃下退火2-3h，冷却，得到花状纳米三氧化钨；

(2)向反应瓶中加入溶剂乙醇水溶液、硫脲、花状纳米三氧化钨，分散均匀并干燥，研磨充分，置于马弗炉中，在470-550℃下焙烧3-5h，冷却至室温，得到硫掺杂花状纳米三氧化钨；

(3)向反应瓶中加入稀硝酸溶液作为溶剂、纳米钼粉、硫掺杂花状纳米三氧化钨，分散均匀，移入反应釜内，在180-220℃下反应18-36h，冷却至室温，用去离子水、乙醇洗涤干净并干燥，得到硫掺杂花状纳米三氧化钨负载带状纳米三氧化钼；