一種Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑的制備方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于無機(jī)環(huán)保光催化材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑的制備方法。
背景技術(shù):
由于日益加重的環(huán)境污染,半導(dǎo)體光催化技術(shù)的研究和應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注。光催化技術(shù)對(duì)環(huán)境污染的凈化因具有能耗低、凈化條件溫和及無二次污染等優(yōu)點(diǎn)而備受重視。在眾多的半導(dǎo)體光催化材料中,Bi2WO6因其較窄的禁帶寬度(約2.7eV),能被可見光激發(fā)并在可見光下具有較高的光催化活性而作為一種新型的光催化材料引起了越來越多的關(guān)注。因此,Bi2WO6光催化材料的研究將為光催化去除和降解有機(jī)污染物開辟了一條新的途徑,在環(huán)境凈化和新能源開發(fā)方面具有非常重要的實(shí)用價(jià)值。MoS2是一種典型的層狀過渡金屬硫化物,因其在加氫催化、固體潤(rùn)滑劑和鋰離子電池等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而備受關(guān)注。同樣MoS2作為一種抗磁性且具有半導(dǎo)體性質(zhì)的化合物,因其禁帶寬度為1.78eV,可吸收可見光,因而在光電材料方面應(yīng)用廣泛。此外,MoS2的Mo-S棱面多,吸附能力強(qiáng),在催化加氧領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。因此,通過MoS2對(duì)Bi2WO6進(jìn)行表面修飾,可以拓寬Bi2WO6的可見光響應(yīng)范圍,促進(jìn)光生電子-空穴的有效分離與轉(zhuǎn)移,從而提高Bi2WO6的光催化活性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供了一種太陽(yáng)能利用率高且光催化活性好的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑的制備方法,其特征在于包括以下步驟:(1)將三氧化鉬和硫氰酸鉀按摩爾比2:5的比例在攪拌的條件下用去離子水配成混合溶液A,然后將混合溶液A轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180℃保持24h,冷卻、離心、洗滌、干燥后得到MoS2粉體;(2)配制硝酸鉍(Bi(NO3)3)水溶液,在攪拌的條件下將步驟(1)所得的MoS2粉體在瑪瑙研缽中研磨均勻后加入到硝酸鉍水溶液中得混合溶液B,其中硝酸鉍與MoS2粉體的摩爾比為4-60:1;(3)配制鎢酸鈉(Na2WO4)水溶液,在攪拌的條件下將鎢酸鈉水溶液加入到混合溶液B中得到混合溶液C,其中混合溶液C中的硝酸鉍與鎢酸鈉的摩爾比為2:1;(4)用硝酸或氨水調(diào)節(jié)混合溶液C的pH=2-9,然后將混合溶液C轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180-220℃保持16-36h,冷卻、離心、洗滌、干燥后得到具有高催化活性的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):1、利用水熱法獲得了具有強(qiáng)吸附、高活性的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化材料;2、Bi2WO6與MoS2的復(fù)合能夠有效促進(jìn)光生電子-空穴的有效分離與轉(zhuǎn)移,并拓寬Bi2WO6的可見光響應(yīng)范圍,從而提高Bi2WO6的光催化活性;3、本發(fā)明Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑的制備方法簡(jiǎn)單,易于控制。附圖說明圖1為300W的氙燈照射下,本發(fā)明實(shí)施例1所制備的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑和Bi2WO6對(duì)羅丹明B降解情況的對(duì)比曲線(操作條件:催化劑量0.5g/L,羅丹明B的濃度50mg/L)。具體實(shí)施方式以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明,但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例,凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1(1)將三氧化鉬0.0025mol和硫氰酸鉀0.00625mol加入到60mL去離子水在攪拌條件下配成混合溶液A,然后將混合溶液A轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180℃保持24h,經(jīng)自然冷卻、離心、洗滌,放入真空干燥箱中干燥后得到MoS2粉體;(2)配制濃度為0.1mol/L硝酸鉍(Bi(NO3)3)水溶液100mL,在攪拌的條件下將步驟(1)所得的MoS2粉體在瑪瑙研缽中研磨均勻后加入硝酸鉍水溶液中得混合溶液B;(3)在攪拌的條件下將配制濃度為0.05mol/L鎢酸鈉(Na2WO4)水溶液100mL加入到混合溶液B中得到混合溶液C;(4)用硝酸或氨水調(diào)節(jié)混合溶液C的pH值為7,然后將混合溶液C轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180℃保持16h后,經(jīng)自然冷卻、離心、洗滌,放入真空干燥箱中干燥后得到具有高催化活性的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑。圖1為300W的氙燈照射下,本實(shí)施例所制備的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑和Bi2WO6對(duì)羅丹明B降解情況的對(duì)比曲線,操作條件:催化劑量0.5g/L,羅丹明B的濃度50mg/L,由圖可知,在相同的條件下,制備的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑對(duì)羅丹明B的降解速率明顯高于制備的純鎢酸鉍光催化劑,因此制備的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑具有較高的光催化活性。實(shí)施例2(1)將三氧化鉬0.001mol和硫氰酸鉀0.0025mol加入到60mL去離子水在攪拌條件下配成混合溶液A,然后將混合溶液A轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180℃保持24h,經(jīng)自然冷卻、離心、洗滌,放入真空干燥箱中干燥后得到MoS2粉體;(2)配制濃度為0.2mol/L硝酸鉍(Bi(NO3)3)水溶液100mL,在攪拌的條件下將步驟(1)所得的MoS2粉體在瑪瑙研缽中研磨均勻后加入硝酸鉍溶液中得混合溶液B;(3)在攪拌的條件下將配制濃度為0.1mol/L鎢酸鈉(Na2WO4)水溶液100mL加入到混合溶液B中得到混合溶液C;(4)用硝酸調(diào)節(jié)混合溶液C的pH值為2,然后將混合溶液C轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于200℃保持36h后,經(jīng)自然冷卻、離心、洗滌,放入真空干燥箱中干燥后得到具有高催化活性的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑。實(shí)施例3(1)將三氧化鉬0.0005mol和硫氰酸鉀0.00125mol加入到60mL去離子水在攪拌條件下配成混合溶液A,然后將混合溶液A轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180℃保持24小時(shí),經(jīng)自然冷卻、離心、洗滌,放入真空干燥箱中干燥后得到MoS2粉體;(2)配制濃度為0.3mol/L硝酸鉍(Bi(NO3)3)水溶液100mL,在攪拌的條件下將步驟(1)所得的MoS2粉體在瑪瑙研缽中研磨均勻后加入到硝酸鉍溶液中得混合溶液B;(3)在攪拌的條件下將配制濃度為0.15mol/L鎢酸鈉(Na2WO4)水溶液100mL加入到混合溶液B中得到混合溶液C;(4)用氨水調(diào)節(jié)混合溶液C的pH值為9,然后將混合溶液C轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于220℃保持24h后,經(jīng)自然冷卻、離心、洗滌,放入真空干燥箱中干燥后得到具有高催化活性的Bi2WO6-MoS2復(fù)合光催化劑。以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn),本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明原理的范圍下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。