[发明专利]一种MoS2/SnS纳米异质结的合成方法

说明书

本发明涉及一种MoS₂/SnS纳米异质结的合成方法，包括：1)称取钼酸铵((NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O)和硫脲((NH₂)₂CS)分别溶于去离子水中；2)将钼酸铵溶液缓慢滴加至硫脲溶液中，搅拌使其混合均匀；3)称取一定量的赖氨酸溶于去离子水中，将其倒入钼酸铵和硫脲的混合溶液中，调节pH＝4‑5，搅拌后移入反应釜，在190‑200℃水热条件下保温一定时间；4)经分离、洗涤和干燥，获得MoS₂；5)称取SnCl₂溶于溶剂中，搅拌后加入MoS₂，继续搅拌；6)称取Na₂S·9H₂O溶于去离子水中，滴加至MoS₂和SnCl₂的混合溶液中，搅拌充分反应；7)经分离、洗涤和干燥获得最终产物。本发明合成工艺简单，产物化学稳定性高，比表面积大，具有良好的可见光催化性能。

技术领域

本发明涉及一种硫化物半导体纳米粉体的化学合成方法，具体涉及一种 MoS₂/SnS纳米异质结的合成方法及产品。

背景技术

二硫化钼(MoS₂)是一种典型的层状过渡金属化合物，具有三种晶体结构，分别是1T型，2H型，3R型。但其中最稳定和研究最多的为2H型，具有和石墨烯相似的层状结构。2H-MoS2纳米材料属于六方晶系。每个单元为S-Mo-S 的结构，两个单元构成一个晶胞，层内原子由共价键结合在一块，层与层之间通过范德华力进行链接。MoS₂的禁带宽度为1.78eV左右，在可见光源的照射下具有较好的光催化活性，同时纳米结构的MoS₂比表面积较大，在光催化反应过程中对催化反应基质的吸附量有较大的吸收，以提高其反应速率，因此 MoS₂可以被应用于光催化降解有机污染物等催化反应。

异质结材料往往会产生许多单一材料所不具有的物理新特性，具有特定纳米结构的异质结可借助纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应以及介电限域效应等理化性质发挥更大的优势。半导体纳米异质结构在光催化方面表现出的优点是：可以促进光生电荷载流子的分离，增加电荷载流子的寿命和提高界面电荷转移效率。

本发明选取带隙宽度不同的MoS₂与SnS构建半导体异质结，能够促进光生电子空穴对的转移，有效降低光生电子和空穴的复合几率，提高了光生载流子的分离效率，增大其量子效率，从而提高光催化性能。复合半导体的特点是可以通过调节组分含量来控制其禁带宽度，也可以使宽带隙半导体和窄带隙半导体复合来拓宽光谱响应范围，可以提高太阳能利用率。采用水热法合成MoS₂纳米粉，然后采用两步法合成MoS₂/SnS纳米异质结，该产物在可见光条件下有望获得优异的光催化性能，然而MoS₂/SnS异质结合成方法尚未见相关报导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MoS₂/SnS纳米异质结的合成方法，该方法工艺简单、易操作，反应合成的产物纯度高，比表面积大，具有优异的光催化性能，填补了MoS₂/SnS纳米异质结合成技术领域的空白。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种MoS₂/SnS纳米异质结的合成方法，包括如下步骤：

(1)将钼酸铵和硫脲分别溶解至去离子水中，充分搅拌溶解后获得均匀的钼酸铵溶液和硫脲溶液，其中钼酸铵溶液、硫脲溶液中Mo⁴⁺、硫脲的浓度分别为1mol/L、2mol/L；