[发明专利]具有氧/硫双空位的Z型BiOCl/MoS2

说明书

本发明具体涉及一种具有氧/硫双空位的Z型BiOCl/MoS₂催化剂的制备方法及其应用，属于催化氧化水处理技术领域，一种具有氧/硫双空位的Z型BiOCl/MoS₂催化剂的制备方法，包括：将钼源和硫源置于醇水溶液中溶解，获得第一溶液；将所述第一溶液搅拌后，进行一次反应，获得MoS₂沉淀；所述所述一次反应的反应条件包括：温度为160‑180℃，时间≥12h；将所述MoS₂沉淀、醇、硝酸铋水合物醇液和氯化物醇液混合，搅拌条件下进行二次反应，获得BiOCl/MoS₂催化剂；所述二次反应的反应条件包括：温度为160‑180℃，时间≥15min；通过本发明实施例提供的制备方法制备的BiOCl/MoS₂催化剂具有优异的催化效率和稳定性。

技术领域

本发明属于催化氧化水处理技术领域，具体涉及一种具有氧/硫双空位的Z型BiOCl/MoS₂催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

近年来，大量的有机染料、抗生药物、杀虫剂排放到自然水体中，导致了严重的环境问题。呋虫胺(dinotefuran)为日本三井公司研发的烟碱类杀虫剂。其与现有的烟碱类杀虫剂的化学结构可谓大相径庭，是烟碱类杀虫剂中唯一不含氯原子和芳环的，它的四氢呋喃基取代了以前的氯代吡啶基、氯代噻唑基，被称为第三代烟碱类杀虫剂。具有高效、内吸、广谱、用量少、毒性低、持效期长、对作物无药害、使用安全、与常规农药无交互抗性等优点。在水稻上主要治疗飞虱和二化螟。相比其它新烟碱类产品，呋虫胺最大的特性在于水溶性更强，呋虫胺的水溶性是第二代烟碱类的8倍，是第一代烟碱类产品的80 倍，这意味着呋虫胺更容易被吸收。

一般来说，杀虫剂是不太可能从叶片输送到果实中的，然而，有越来越多的研究表明，新烟碱类杀虫剂在一定程度上能被输送到花粉和花蜜中。研究结果表明，花粉和花蜜中呋虫胺残留物对传粉昆虫具有潜在危险性。因此，急需开发一种有效的水处理技术来解决呋虫胺残留的问题。异相催化具有低成本、清洁等优点，并在实际工程中得到了广泛应用。然而，无缺陷的BiOCl由于表面活性位点较少，比表面积不大，催化性能较差，因而极大限制了其在工程上的广泛应用。因而，通过引入氧空位或构建异质结等方法在增加催化剂表面活性位点的同时，大幅提升材料的比表面积，增加电子的传递途径和传递通道，使电子的输运到氧化剂的通道更加通畅，进而调控自由基的产生的速率，避免自由基瞬间大量产生而发生自由基间无效的淬灭反应，从而使自由基能够缓慢持续的产生，最终有效降解污染物。

高级氧化技术，是一种用于处理持久性有机污染物的技术，即运用反应过程中产生的强氧化性自由基作为主要活性物种将污染物氧化降解的技术。该技术可通过氧化作用提高污水的可生化性或将污染物直接矿化成CO₂和H₂O，为环境中稳定性较强、难降解的顽抗有机污染物提供了有效的降解方法。

过氧化氢(H₂O₂)是异相催化过程中最常见的一种氧化剂，但H₂O₂本身氧化性并不强，对于大部分持久性有机污染物的去除能力非常有限，而且无论是通过还原途径，氧化途径，还是通过和其它自由基耦合反应，都可能会改变体系内其它更高活性氧物种(·OH，·O₂H)的动态平衡，一定量的H₂O₂能产生·OH，但是过量的H₂O₂能与·OH发生反应，是·OH的清除剂，从而影响催化去除有机污染物的活性。