[发明专利]三明治结构空心纳米反应器光催化材料的制备方法及产品和应用

说明书

本发明提供一种三明治结构空心纳米反应器光催化材料的制备方法及其产品和应用，第一步：按摩尔比将钼酸盐水溶液加入到CTAB的醇溶液中磁力搅拌2~3 h；第二步：将乙二醇和盐酸按体积比依次加入上述混合溶液中，继续磁力搅拌3~5 h；第三步：再将硫脲加入继续搅拌1~2 h，钼酸盐、CTAB和硫脲的摩尔量比为1：15：10，转入反应釜160~180℃反应16~18 h，将沉淀物过滤、洗涤后，在60~80℃干燥18~24 h得黑色粉末，将该黑色粉末置于惰性气氛中600~750℃煅烧3~5 h得MoO₂/MoS₂/C。在紫外光催化条件下，对四环素的降解可达99.6%。该制备工艺简单，易操作。

技术领域

本发明涉及光催化材料及其制备和应用，具体为一种三明治结构空心纳米反应器光催化材料的制备方法及产品和应用。

背景技术

随着化学工业的发展，环境污染日益严重。印染废水的排放是造成水污染的重要原因之一。每年都有大量的商业染料排放，这些染料化学性质稳定，对生态环境造成巨大伤害。利用半导体氧化物材料在太阳光照射下能受激活化的特性，可有效的氧化降解有机物为二氧化碳和水等小分子。

与传统的净化方法相比，半导体光催化技术具有反应条件温和、无二次污染、操作简单和降解效果明显等优点。二氧化钛是备受关注的光催化剂之一，其低毒、低成本、耐用、超亲水且具有优异的光化学稳定性。

过渡金属二硫族化合物是一类重要的材料，以其丰富的物理、化学性质而受到人们的关注。特别是MoS₂、WS₂和WSe₂作为典型的过渡金属二硫族化合物，在光电子学、能谷电子、自旋电子学领域表现出的丰富现象，激起了广泛的研究热潮。

近年来的研究表明，过渡金属二硫族化合物中的二硫化钼在纳米电子学、光子学、传感器、储能系统电极等方面的应用已引起广泛关注。可用在光催化领域。

发明内容

本发明目的在于提供一种三明治结构空心纳米反应器光催化材料的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供上述方法制备的三明治结构空心纳米反应器光催化材料产品。

本发明的又一目的在于：提供上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现，一种三明治结构空心纳米反应器光催化材料的制备方法，所述三明治结构空心纳米反应器光催化材料为MoO₂/MoS₂/C，具体步骤为：

第一步：将钼酸盐水溶液加入到CTAB的醇溶液中磁力搅拌2~3 h，其中钼酸盐和CTAB的摩尔量比为1：15；

第二步：将乙二醇和盐酸依次加入上述混合溶液中，乙二醇和盐酸的体积比为50：（1~3），继续磁力搅拌3~5 h；

第三步：再将硫脲加入继续搅拌1~2 h，其中，钼酸盐、CTAB和硫脲的摩尔量比为1：15：10，转入反应釜160~180 ℃反应16~18 h，将沉淀物经过过滤、用去离子水和乙醇洗涤3~5次，在60~80 ℃干燥18~24 h得黑色粉末，将该黑色粉末置于惰性气氛中600~750 ℃煅烧3~5 h得MoO₂/MoS₂/C。

第一步中，所述的钼酸盐是钼酸钠、钼酸钾或钼酸铵中的一种或其组合。

第一步中，所述的醇是正丁醇、乙醇或丙三醇中的一种或其组合。

第三步中，所述的所述的硫醇脲为十二烷基硫脲、月桂基硫脲、1-二十二烷基硫脲中的一种或其组合。

第三步中，所述的惰性气体为氮气或者氩气中的一种或其组合。

本发明提供一种三明治结构空心纳米反应器光催化材料的制备方法，根据上述任一所述方法制备得到。