[发明专利]一种介孔MoS2

说明书

本发明属于环境科学与工程领域，具体为一种新型的用于降解有机污染物的介孔MoS₂/Sm₂O₃光催化剂的制备方法。本发明利用钼酸钠和硫脲为主要原料，柠檬酸为酸度调节剂，采用水热合成法首先制备出花瓣状的二硫化钼粉末，将得到的二硫化钼粉末经溶于硝酸钐溶液超声之后逐滴加入氢氧化钠溶液，经过滤，干燥，退火之后，即得到光催化活性的介孔MoS₂/Sm₂O₃光催化剂。它是由介孔和纳米级构成的复合氧化物。该催化剂形貌完整，氧化钐均匀负载在二硫化钼表面，结晶态好，介孔发达，可提高其光催化讲解有机物的能力；此外，由于形成的异质结构，分布形态又较好，在污水处理等应用领域中比常见的二氧化钛负载氧化钐具有更好的催化性能。

技术领域

本发明属于环境科学与工程学科领域，具体为一种用于光催化降解有机污染物的介孔MoS₂/Sm₂O₃复合光催化剂的制备方法。

背景技术

近年来，半导体光催化技术在环境保护以及光解水制氢等方面得到了极为广泛的应用，而制备高效、低耗的光催化剂是光催化技术在实际水处理的应用的关键问题。MoS₂作为一种类石墨烯的二维层状材料，由两层六方密集堆积与中间一层钼原子形成三明治结构，层内以较强的共价键紧密结合在一起，而层与层之间是以微弱的范德华力连接。由于MoS₂具有比较大的比表面积，较多的边缘活性位点，加上可以调节的禁带宽度，其带宽的变化范围为1.2-1.95eV，所以具有比较高的太阳光的利用率，相比于用紫外光作为催化光源造成的能源浪费具有很大的优势，但是MoS₂也由于其带隙相对较窄，具有比较高的电子空穴复合率，限制了其光催化性能。因此，复合宽带隙的半导体材料制备成具有异质结构的光催化剂，对有机污染物具有更高的催化效果。

将稀土材料纳米化能够使稀土材料在原有基础上产生出一系列新颖特性，可使材料的性能得到提高。研究表明稀土氧化物由于其独特的氧化性能和离子价态的可变性，已被广泛用作催化剂的优良助剂，如作为掺杂改性剂降解水污染物，作为汽车尾气净化催化剂，改善其高温稳定性。镧系稀土金属氧化物在光照射下产生较强的荧光，这种表面等离子体共振效应有助于提高催化剂的光催化活性。

氧化钐(Sm₂O₃)作为重要的具有4f电子结构的稀土氧化物，具有优异的光学、电学、磁学以及化学活性等性能，同时有着很好的化学稳定性质，能够应用于电子元件、光学材料及永磁材等领域，具有广阔的应用前景。