[发明专利]一种WS2/GQDs/TiO2复合光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂，其特征在于，包括：二硫化钨、石墨烯量子点以及二氧化钛；

所述石墨烯量子点和所述二硫化钨负载在所述二氧化钛表面；

所述WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂中含有Ti-O-C的结构，所述Ti-O-C的结构能够将所述石墨烯量子点在可见光下激发的电子定向传递给所述二氧化钛。

2.根据权利要求1所述的WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂，其特征在于，

所述二氧化钛、石墨烯量子点和二硫化钨的质量比为1：0.01-0.05：0.002-0.02。

3.一种如权利要求1-2任一所述WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将所述二氧化钛、石墨烯量子点以及二硫化钨分别与无水乙醇混合，得A混合液、B混合液以及C混合液；

2)将所述C混合液采用超声波处理，使得所述C混合液中的二硫化钨剥离成少层或单层结构；

3)将所述A混合液、B混合液以及所述超声波处理后的C混合液混合并搅拌反应，得第一混合液；

4)将所述第一混合液加热至60-90℃，并保温直至溶剂蒸干，得前驱体；

5)将所述前驱体在惰性气体中进行焙烧处理，得WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂。

4.根据权利要求3所述的准备方法，其特征在于，所述步骤3)具体按如下步骤进行：

a)将所述B混合液和所述A混合液混合并搅拌反应，直至所述石墨烯量子点完全负载在所述二氧化钛的表面，得含石墨烯量子点/TiO₂的第二混合液；

b)将所述超声波处理后的C混合液和所述第二混合液混合并搅拌反应，直至所述二硫化钨完全负载在载体石墨烯量子点/TiO₂的表面，得第一混合液；所述第一混合液为含有WS₂/GQDs/TiO₂的第一混合液。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

在步骤a)中，所述B混合液逐滴滴加至所述A混合液中；

在步骤b)中，所述C混合液逐滴滴加至所述第二混合液中。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述焙烧处理的温度为250-500℃，所述焙烧处理的时间为3-6h。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

所述焙烧处理是在氮气或氩气的保护下，在管式炉中进行的。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述二氧化钛为P25，以及其它锐钛矿型的TiO₂粉体、TiO₂片层中的一种或多种。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

将WS₂替换为M_OS₂，采用上述制备方法能够制备理化性质相似的M_OS₂/石墨烯量子点/TiO₂复合光催化剂。

10.一种如权利要求1-2任一所述的WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂的应用，其特征在于，包括如下步骤：

1)在无光照的条件下，将所述WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂加入到亚甲基蓝溶液中，并进行物理吸附，直至所述WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂对亚甲基蓝溶液吸附达到饱和；

2)采用300W氙灯模拟太阳光并照射含有所述WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂的亚甲基蓝溶液，测定不同时间下亚甲基蓝溶液的浓度；并根据不同时间下所述亚甲基蓝溶液的浓度，计算所述WS₂/GQDs/TiO₂复合光催化剂对可见光催化活性。