[发明专利]一种高效复合光催化剂的制备方法及设备

说明书

本发明公开了一种高效复合光催化剂的制备方法及设备，涉及环保科学催化材料制备领域，制备方法包括以下步骤：制备TiO₂、MoS₂；制备TiO₂/MoS₂复合材料；所得复合材料分散在GO溶液中，在高压反应釜中加热反应，洗涤、干燥和研磨得到高效复合光催化剂。本发明通过引入RGO，以RGO为载体，增加了复合材料的比表面积，RGO作为复合材料的电子传输媒介，能够有效的增强复合材料光生电子—空穴的分离，抑制了光生电子‑空穴的复合现象，使TiO₂和MoS₂受激发产生的电子能够互相传递，同时再复合材料的表面得到最大程度的累积，进而增强其光催化性能，另外也增加了其循环使用的特性。

技术领域

本发明涉及环保科学催化材料制备领域，具体涉及一种高效复合光催化剂的制备方法及设备。

背景技术

随着社会的不断向前发展，环境污染问题和能源的应用问题，已经影响到人类的生活和社会的可持续发展。同时，TiO₂等光催化材料在污水的降解、重离子处理、CO₂的还原和以水制氢等方面，起着重要的催化作用，同时其性能稳定、价格成本低、无毒性等特点使其广泛的被应用。但是TiO₂的禁带宽度为3.2eV,属于宽禁带半导体，只能吸收波长小于390nm的紫外光。因此，在光催化应用过程中，有着较为明显的缺陷，其对太阳光的利用率较低，另外产生的光生电子和空穴复合现象严重，同时有效的电荷转移效率缓慢。

同时，现有的生产设备生产RGO/MoS₂/TiO₂往往存在生产效率不高，反应条件难以精准控制等问题。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种高效复合光催化剂的制备方法及设备，具体为一种RGO/MoS₂/TiO₂复合光催化剂的制备方法及设备，方案如下：

首先，本发明提供一种高效复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)TiO₂制备；

(2)MoS₂制备；

(3)制备TiO₂/MoS₂；

(4)取GO溶液，超声波使其成为其均匀分散的溶液,加入步骤(3)所得TiO₂/MoS₂复合材料，超声使其分散均匀；

(5)将步骤(4)得到的分散均匀的溶液转移到高压反应釜中，加热反应，冷却至室温；

(6)将步骤(5)生成物洗涤、干燥和研磨得到RGO/MoS₂/TiO₂高效复合光催化剂。

优选地，步骤(4)所述GO溶液浓度为4mg·mL^-1，超声时间分别为20min和2h。

优选地，步骤(1)包括：

1)取无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水混合搅拌均匀配成A溶液；

2)将钛酸四丁酯缓慢滴入无水乙醇中，配成B溶液；

3)将A溶液缓慢滴入B溶液中，制得均匀透明溶液；

4)继续搅拌并加热，待反应结束后静置陈化；

5)干燥、研磨，煅烧得到TiO₂粉末。

优选地，步骤1)在室温下进行，无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水的体积比为1:1:1。

优选地，步骤2)中钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比为。