[发明专利]一种水热法制备Bi2S3/1T@2H-MoS2的方法

说明书

本发明公开水热法制备Bi₂S₃/1T@2H‑MoS₂作为优异光催化剂及其在可见光下降解有机污染物光催化性能的研究，该制备方法包括：首先制备出1T@2H‑MoS₂：以去离子水为溶剂，将七钼酸铵、硫脲磁力搅拌30 min，在高压釜中220℃反应24h，得到样品H1；离心洗涤后将H1与40ml无水乙醇置于高压釜中220℃反应8h，离心洗涤干燥后得到1T@2H‑MoS₂纳米球。其次制备出Bi₂S₃/1T@2H‑MoS₂：将CH₃CSNH₂的水溶液加入到Bi(NO₃)₃–5H₂O的乙醇溶液中并快速搅拌，之后向其中加入CO(NH₂)₂的水溶液，磁力搅拌30 min，再加入已制备好的1T@2H‑MoS₂并搅拌充分，在高压釜中调节温度至120℃，保持12h，将产物离心洗涤后置于60℃的真空干燥箱中干燥6h，得到Bi₂S₃/1T@2H‑MoS₂。本发明使用水热法，操作简单、绿色安全，成本低廉，所得Bi₂S₃/1T@2H‑MoS₂在可见光下对有机染料的降解性能优异。

技术领域

本发明属于纳米半导体复合结构光催化领域，具体涉及水热法制备Bi₂S₃/1T@2H-MoS₂的方法，并对其在可见光下降解有机染料的光催化性能进行了研究。

背景技术

目前，在开发利用新型可再生能源领域研究对象很多，其中有着取之不尽、用之不竭的可再生、清洁的太阳能更是受到科学界的广泛研究，例如，太阳能光催化就是一种新兴的环保能源技术。通过近几十年的发展，太阳能光催化技术不论在基础研究还是应用研究方面均取得了较大的进展，并且已经渗透到包括洁净能源开发、环境保护、空气净化、化工、建筑材料、汽车家电行业等在内的关系到人类经济、生活的各个领域。目前，光催化应用研究大致可分为两个分支:一个为太阳能转化光催化，其包括太阳能电池、光解水和光催化有机合成;另一个是环境光催化，以降解有机污染物为主[1-3]。

二硫化钼(MoS₂)是一种具有典型层状结构、类石墨烯的二维材料，由Mo原子层和S原子层组成 S-Mo-S 类夹心三明治结构。它主要有两种相结构：1T ，2H。1T-MoS₂具有金属性质，由于其良好的导电性和高电子浓度，可以作为优异的助催化剂。2H-MoS₂的带隙约为1.2-1.9 eV，在可见光下具有光催化活性。近年来，因MoS₂具有表面积大、能带位置可调控、层状边缘有大量不饱和活性位点等特性备受关注。MoS₂大的比表面积和层状边缘的不饱和活性位点使其有较高的吸附能力，有助于提高光催化活性；此外，它的导带位置合适，可与其他半导体组成复合半导体形成异质结，促进电子-空穴对的有效分离[4-5]。当前，光电子、新能源、生物传感等领域对于二硫化钼的性能提出了更高的要求，单一功能的二硫化钼已经完全无法满足需要，因而发展基于二硫化钼的复合多功能纳米材料的制备方法尤为必要。

硫化秘(Bi₂S₃)是一种高度各向异性的层状结构半导体材料，其带隙为1.2-1.7eV，是一种典型的窄带隙半导体材料[6]，能够通过与其它带隙较宽的半导体复合形成异质结，减小的禁带宽度，促进电子-空穴对的分离，达到提高材料光催化性能的目的。纳米Bi₂S₃及其组装体系具有优异的光电和催化性能，在发光材料、非线性光学材料、光催化材料等方面有着广泛的应用前景[7]。