[发明专利]一种钴掺杂二维纳米光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种无贵金属掺杂、成本低、制备简单、光催化活性高的钴掺杂二维纳米光催化剂的制备方法。该方法在钴插层的二硫化钼纳米片上原位复合钴掺杂的二氧化钛纳米片材料，一锅法制备了钴掺杂二维纳米光催化剂为钴掺杂二氧化钛纳米方块原位复合二硫化钼的二维纳米复合材料Co‑TiO₂/MoS₂。所制备的Co‑TiO₂/MoS₂可应用于光催化水分解制氢、光催化降解有机污染物以及太阳能光伏电池制备等领域。本发明属于新型纳米功能材料与绿色能源技术领域。

主权项

1.一种钴掺杂二维纳米光催化剂的制备方法，所述的钴掺杂二维纳米光催化剂为钴掺杂二氧化钛纳米方块原位复合二硫化钼的二维纳米复合材料Co‑TiO2/MoS2，其特征在于，所述的Co‑TiO2/MoS2的制备步骤为：（1）取0.6 g二硫化钼粉末和0.2 ~ 2.0 mmol钴盐共同加入到3~10 mL正丁基锂溶液中，在氮气保护和30 ~ 60 ℃下，搅拌12 ~ 48小时，得到反应后的溶液；（2）利用非极性溶剂洗涤步骤（1）中反应后的溶液，然后在30 ~ 60 ℃下进行水浴超声处理，处理完后，再利用非极性溶剂洗涤处理后的溶液，真空干燥，得到钴插层的二硫化钼纳米材料；（3）取10 ~ 500 mg步骤（2）制得的钴插层的二硫化钼纳米材料加入到5 mL钛酸四丁酯中，搅拌1小时后，边搅拌边缓慢加入0.5 ~ 0.8 mL氢氟酸，然后160~180 ℃下在反应釜中反应18 ~ 20小时；（4）将步骤（3）所得的反应产物，用超纯水和无水乙醇离心洗涤三次后，50 ℃下真空干燥，即制得Co‑TiO2/MoS2；所述的正丁基锂溶液为正丁基锂的己烷溶液，浓度为1.6 mol/L；所述的钴盐选自下列之一：硫酸钴、氯化钴、硝酸钴、乙酸钴；所述的非极性溶剂选自下列之一：己烷、环己烷、四氯化碳、苯、甲苯；所述的水浴超声处理，处理时间为1小时。