[发明专利]一种一维二硫化钼纳米棒复合光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种一维二硫化钼纳米棒复合光催化剂的制备方法，将100mg三铌酸锂超声分散在35mL水溶液中，再将1~2.5mg目标产物一维MoS₂纳米棒所需的1.51~2.38mg二水合钼酸钠和0.94~2.35mg硫代乙酰胺加入到上述溶液中，搅拌30min；将得到的白色悬浊液转移到50mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封后置于干燥箱中于220°C水热反应24h；将得到的产物取出后通过去离子水和无水乙醇洗至中性，然后于60~250°C真空干燥10~48h，最终得到一维MoS₂纳米棒重量百分配比为1%~2.5%的一维MoS₂纳米棒/LiNb₃O₈复合光催化材料粉体。本发明首次合成了一维MoS₂纳米棒复合光催化剂，并实现了较好的紫外光下光催化产氢性能。

技术领域

本发明属于二硫化钼复合光催化材料的合成技术领域，具体涉及一种一维二硫化钼纳米棒复合光催化剂的制备方法。

背景技术

背景技术

近年来，随着能源消耗的增加和越来越大的环境污染污染问题，新能源得到了人们的广泛关注，如氢能、太阳能，风能等。其中，氢能有着能源利用效率高，几乎无污染物排放的优点，被认为是一种可以解决环境和能源问题的可靠选择。自1972年发现TiO₂具有良好的光解水产氢能力以来，越来越多的半导体材料被研究，寻找高效的光催化材料一直是科学家和各国政府的工作重点。

半导体材料由于自身的缺陷会导致光生载流子的复合，使得光催化效率下降。为提高半导体材料的光催化效率和光谱相应范围，人们经常在半导体表面修饰贵金属（如Au，Pt），二维材料（石墨烯，MoS₂，C₃N₄）等。二硫化钼作为一种有效的共催化剂，被认为可以取代Pt，有很好的稳定性和溶液抗光腐蚀能力。研究报道在CdS纳米棒表面担载MoS₂，其光解水能力是纯CdS的6.5倍，高效的光解水能力可以归结为该结构提供了更快的载流子传输和分离效率。在ZnS/graphene/MoS₂纳米复合材料的研究中发现二硫化钼可以为材料提供活性反应位从而提升材料的光催化性能。但是由于MoS₂的晶体结构为层状结构，所以其在复合过程中最容易形成二维的纳米片状结构，而对于一维MoS₂复合的光催化剂尚未有报道。本发明首次合成了一维MoS₂纳米棒复合光催化材料，并发现其表现出很好的紫外光下分解水产氢的能力。该发明为MoS₂共催化剂的应用提供了新的思路和制备方法，有着较强的市场应用前景。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种工艺简单且成本低廉的一维二硫化钼纳米棒复合光催化剂的制备方法。与现有技术相比，已有的工艺方法制备的MoS₂基光催化剂中MoS₂均为二维结构，而本发明首次合成了一维MoS₂纳米棒复合光催化剂，并实现了较好的紫外光下光催化产氢性能。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种一维二硫化钼纳米棒复合光催化剂的制备方法，其特征在于具有过程为：

步骤S1：将100mg三铌酸锂超声分散在35mL水溶液中，再将1~2.5mg目标产物一维MoS₂纳米棒所需的1.51~2.38mg二水合钼酸钠和0.94~2.35mg硫代乙酰胺加入到上述溶液中，搅拌30min，所述三铌酸锂用于诱导一维MoS₂纳米棒目标产物的生成；

步骤S2：将步骤S1得到的白色悬浊液转移到50mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封后置于干燥箱中于220°C水热反应24h；