[发明专利]一种光催化降解VOCs催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种光催化降解VOCs催化剂的制备方法及其应用。该方法利用溶剂热法，通过改变Mo:W的摩尔比来制备MoS₂/Bi₂WO₆光催化材料。本发明方法操作简单易行、产率高，所得的催化剂分散性好，与纯Bi₂WO₆相比具有更高的选择性，减少了催化剂的用量，提高光催化效率；本发明方法制备的MoS₂/Bi₂WO₆催化材料在MoS₂的用量对常温下甲苯气体的光催化降解率存在明显差异，降解效率在摩尔比为1：5时效果最好，该方法下相较纯Bi₂WO₆材料在相同条件下的光催化活性有很大提高。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种光催化降解VOCs催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

在社会和经济快速发展的今天，人类赖以生存的环境遭受了不同程度污染的破坏， 其中最亟待解决的问题就是资源和环境问题。近年来，半导体光催化技术的应用引起了人们 的关注，光催化技术具有能耗低、实验条件温和无二次污染等特点而被广泛用于挥发性有机 污染物的降解。传统的光催化剂如，TiO₂、ZnO等禁带宽度较，太阳光利用率低，只能4％可 见光。急需要研发一种新型的可见光催化剂满足使用需要。

Bi₂WO₆因其合适的禁带宽度，且在可见光下有较高的光催化活性，因此Bi₂WO₆催化 材料在去除挥发性有机污染物开辟了一条新的途径。

MoS₂是一种类似于石墨烯的二维层状的金属硫化物材料，具有高度各向异性，其性质稳定，常温下不会分解，纳米材料MoS₂具有层状三明治结构，能隙为1.9ev间接带隙。层内S-Mo-S之间具有较强的共价键，层间的结合力是微弱的范德华力，层内是一层Mo原子夹杂两层S原子，一个Mo原子被6个原子包围,MoS₂吸附能力强，在光催化降解挥发性有机污染物也有较好的应用。

现有技术中采用的催化剂可见光利用率低，光催化剂的有效量子产率低等缺点限制了其进一步的应用。研究者通过对半导体进行改性，从而增加光催化材料的光响应区间以及增加有效光生载流子。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光催化降解VOCs催化剂的制备方法及其应用，该方法采用溶剂热法制备Bi₂WO₆的同时加入MoS₂，可以能很大提高光催化降解VOCs能力。

一种光催化降解VOCs催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将质量分数为1%的聚乙烯吡咯烷酮混合溶于30ml乙二醇，磁力搅拌至完全溶解后，加入2.5mmolBi(NO₃)₃·5H₂O继续搅拌；同时将1mmolNa₂WO₄·2H₂O溶与20ml乙二醇，磁力搅拌至溶解；将上述Na₂WO₄·2H₂O的溶液滴加到Bi(NO₃)₃·5H₂O的溶液中，磁力搅拌1h，将混合均匀得溶液A；

步骤2，MoS₂采用水热法制备