[发明专利]一种MoS2

说明书

本发明公开了一种MoS₂/CuFe₂O₄催化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、称取(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O和硫脲溶解于超纯水中，加入适量CuFe₂O₄粉末，使得合成后MoS₂与CuFe₂O₄两组分之间的质量比为（2～4）：1，搅拌溶解后得到混悬液；S2、将步骤S1中制得的混悬液转移至高压反应釜中，在160～200℃下反应10～12h，冷却后收将黑色沉淀物收集；S3、将步骤S2中制得的黑色沉淀物清洗3～5次后真空干燥，制得MoS₂/CuFe₂O₄催化剂。本发明还公开了由上述方法制得的MoS₂/CuFe₂O₄催化剂及其应用。本发明制得的MoS₂/CuFe₂O₄催化剂可用于氟西汀的高效降解，可广泛应用与水体中新兴污染物的去除，MoS₂/CuFe₂O₄催化剂具有磁性，易于制备，成本低廉，可回收重复利用，经济环保。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，特别涉及一种MoS₂/CuFe₂O₄催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

世界范围内成千上万的工业和自然化合物对淡水系统的污染已经成为人类面临的主要环境问题之一。药品和个人护理用品作为最受关注的污染物，近年来在天然水中被广泛检测到。虽然这些污染物大多浓度较低，但其生物积累会对水生生物和人体健康产生长期影响。传统的污水处理工艺由于其结构复杂、稳定性高，已经不能满足日益增加的难降解污染。

传统的高级氧化技术是主要是基于传统Fenton反应产生羟基自由基(·OH)来处理难降解有机污染，在经过几十年来的发展后依旧存在一些缺陷：需要不断地加入铁盐，而且会产生大量的铁泥；需要偏酸性条件才能实现。这些缺点一定程度上限制了该技术的实际应用。与传统Fenton反应相比，过硫酸盐为基础的高级氧化过程可以产生更高活性的自由基SO₄·-，其氧化电位为2.5-3.1 V NHE，高于·OH的2.5 V NHE；另一个优点是它可以适应更大的pH范围无需苛刻的酸性条件。常用的过硫酸盐包括过一硫酸盐（PMS）和过二硫酸盐(PDS)。到目前为止，已采用紫外、热激发、超声、过渡金属催化剂等一系列方法激活过硫酸盐生成活性氧。但在紫外、热力、超声等方面也存在一些缺点，如成本高、操作相对复杂等。近十年来，过渡金属材料得到了长足的发展。在各种过渡金属氧化物中，CuFe₂O₄作为尖晶石铁氧体的典型材料，以其稳定性高、环境友好、反应活性好等特点引起了学者们对多相过硫酸盐活化过程的极大兴趣。此外，CuFe₂O₄可以通过磁性从水中分离出来。因此，CuFe₂O₄与过硫酸盐的结合将具有相当大的氧化和去除有机污染物的潜力。然而，传统方法中过硫酸盐的利用率一直较低，这也成为了这种高级氧化工艺的另一个限制因素。

硫化钼(MoS₂)具有丰富的活性位点和较高的电子活动性，在光催化和电催化领域有着广泛的应用。最近，有研究将钼基催化剂引入芬顿体系，澄清了MoS₂不仅在修复催化剂活性方面起到了重要作用，而且加速了氧化剂的分解。此外，在传统的Fe(II)激发过一硫酸盐的体系中加入MoS₂后，发现了反应速率的极大提升，研究人员发现MoS₂可以迅速将催化性能的提升和反应后形成的Fe(III)还原为Fe(II)，进一步提高了氧化剂的利用率。然而，MoS₂也有一些缺点，限制了它的实际应用，如电荷转移短，电导率差。

发明内容