[发明专利]一种具晶态/非晶界面的复合材料及其制备方法与光催化应用

说明书

本发明涉及一种光催化用具晶态/非晶界面复合材料及其制备方法与应用，该制备方法包括：制备Bisubgt;2/subgt;MoOsubgt;6/subgt;纳米花；对Bisubgt;2/subgt;MoOsubgt;6/subgt;纳米花进行硫化处理；二价钴离子Cosupgt;2+/supgt;与Ssupgt;2‑/supgt;在其表面不饱和配位并原位生长。制备得到的具晶态/非晶界面的S‑Bisubgt;2/subgt;MoOsubgt;6/subgt;/α‑CoS复合材料作为光催化材料，不仅可以提供更多反应活性位点，填补晶体材料的不足，并且还能够通过非金属掺杂和构建异质结构，高效的提高光吸收效率剂氧化还原能力，进一步促进光催化性能的提升。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，涉及光催化材料，具体涉及一种具晶态/非晶界面的复合材料及其制备方法与光催化应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

阿莫西林(AMX)是一种具有抗生素耐药性的氨苄西林，已被确定为一种新兴的污染物。在这方面，由太阳能驱动的光催化技术被认为是一种很有前途的和有效去除AMX的绿色技术。然而，光生电子-空穴复合率高、可见光吸收范围窄和氧化还原能力低等一些局限性问题严重阻碍了其实际应用。

为解决这些缺点，将两种或两种以上半导体材料复合以构建异质结结构的策略被提出。如申请公布号为CN114602509A的中国专利文献公开了一种富S缺陷的异质结光催化剂的专利。通过在ZnIn₂S₄中引入S缺陷并在其上原位生长In₂Se₃，构建一种富S缺陷ZnIn₂S₄/In₂Se₃异质结光催化剂，其在可见光下的分解水产氢速率可达34.81mmol·g-¹·h-¹且具有良好的循环稳定性。但是本发明发明人研究发现，典型的晶体半导体材料由于具有规则有序的结构，很难充分暴露反应活性位点，限制了光催化性能的进一步提高。

除此之外，本发明发明人还发现，为了提高可见光吸收范围，目前多采用单一掺杂进行改性，但其增强光催化性能的效果有限，同时单一掺杂引入的缺陷而可能导致电子空穴对复合中心增加，导致最终光催化性能差强人意。

发明内容

本发明的目的是之一是提供一种具晶态/非晶界面的复合材料及制备方法与光催化应用，以解决现有的光生电子-空穴复合率高、可见光吸收范围窄和氧化还原能力低等技术问题；同时得到高性能的光催化降解抗生素材料。

具体的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一个方面，提供一种具晶态/非晶界面的复合材料S-Bi₂MoO₆/α-CoS，包括硫掺杂的Bi₂MoO₆(S-Bi₂MoO₆)纳米球和非晶材料α-CoS，所述非晶材料α-CoS生长在所述S-Bi₂MoO₆纳米球的表面上。根据本发明的第二个方面，提供所述具晶态/非晶界面的复合材料S-Bi₂MoO₆/α-CoS的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备由纳米片组装构成的Bi₂MoO₆纳米球；

(2)对Bi₂MoO₆纳米球进行硫化处理；

(3)二价钴离子Co²⁺与S²-在其表面不饱和配位并原位生长。

根据本发明的第三个方面，提供所述具晶态/非晶界面的复合材料在光催化降解抗生素的应用。