[发明专利]简单水热法合成MoS2

说明书

本发明属于化合物合成技术领域，公开了一种简单水热法合成MoS₂/Bi₂MoO₆复合材料的方法，包括：将Bi(NO₃)_3.5H₂O与HNO₃混合均匀得到混合溶液A；将Na₂MoO_4.2H₂O与H₂O混合均匀得到混合溶液B；将混合溶液B转入混合溶液A中，并加入制备的MoS₂，搅拌一段时间后转移至反应釜中在烘箱进行反应；冷却至室温，用水和乙醇各洗三次，烘干得到MoS₂/Bi₂MoO₆复合材料。本发明的片状的MoS₂/Bi₂MoO₆复合材料，在可见光照射下降解CIP的性能远高于纯的MoS₂和Bi₂MoO₆，能够有效的改善光生电子和空穴易分离的问题，提高了光催化降解性能。

技术领域

本发明属于化合物合成技术领域，尤其涉及一种简单水热法合成MoS₂/Bi₂MoO₆复合材料的方法及其高效降解环丙沙星。

背景技术

目前，随着现代化工业的发展，越来越多的废水、废气等排入大自然中，造成了严重的水体及空气污染。近年来，人们一直在寻找各种各样的方法来去除废水中的污染物。现代废水处理过程通常包括三个阶段:通过物理化学操作的一级处理、通过生物过程的二级处理以及通过附加过程的三级处理。这些处理技术可以产生温和的，重要的，对废水衍生有机污染物的研究。各种化学和物理过程，如化学沉淀和污染物分离、混凝、电凝聚法、活性炭吸附消除等可用于从纺织瓷砖废水中去除颜色。然而，这些方法的一个困难在于它们不是破坏性的，而只是将污染从一个阶段转移到另一个阶段，同时以往的研究表明，某些处理工艺，如生物和消毒处理，可能会增加废水中抗生素的变异性和浓度。因此，面临着一种新的不同类型的污染，需要进一步处理。随着科学的不断进步，半导体光催化材料开始出现在人们的视野之中。半导体光催化工艺具有成本低，环境友好和可持续的处理技术等优点，已被广泛证明可除去水中的持久性有机化合物和微生物。常用的半导体光催化剂包括TiO₂、ZnO、SnO₂、ZrO₂和CdS。这些光催化剂可以通过光子生成的自由基将有机物降解甚至直接矿化为低毒或无毒的产物。在光照下，当入射电子的能量大于半导体的带隙时，价带上的电子被激发到导带上，实现电子和空穴的分离，电子和空穴参与氧化还原反应有效的降解污染水。自1972年，半导体TiO₂被发现在紫外照射下能够分解水，开始了广泛的研究。TiO₂自古以来一直作为白色颜料出现在人们的生活之中，因此它的低廉性和安全性也有了保证。但是由于TiO₂的带隙较宽，在3-3.2eV之间，只能在紫外光下降解污染物，对于太阳光的利用仅为5％，无法有效的利用太阳光，因此寻找一个合适带隙的半导体材料成为了前进的方向。

铋系材料因其独特的层状结构，又具有的无毒、光催化活性高，制备成本低等特点，深受研究者的青睐。其中运用较多的便是Bi₂MoO₆，独特的新型层状光催化剂，具有成本低廉，清洁高效，窄带隙及良好的可见光响应性等优点，但是由于它的光生载流子容易复合，因此光催化性能不佳，所以研究者们一直在寻找合适的改性方法以提高其光催化降解性能。

MoS₂是一种类石墨烯层状结构的半导体材料，具有高比表面积和窄带隙，有利于光生载流子的分离，提升光催化性能。层状结构的MoS₂，依靠层间的范德华力连接，由S-Mo-S三原子层结构的共价键组成，在每一层中，6个S原子围绕着一个Mo原子。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有光催化材料光催化性能不佳，且制备方法复杂，产率不高。

发明内容