【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種ti3c2/co9s8異質結光催化材料的制備方法及其應用。
技術介紹
1、近年來，國內外對光催化h2o制備h2o2領域的科學和技術問題進行了深入研究，包括提高光催化效率、優化太陽能的利用率和可見光的響應范圍以及改進光催化反應系統等，并取得了一定突破，為太陽能在更廣泛的領域充分應用帶來了希望。利用半導體材料作為光催化劑，以太陽光或可見光作為驅動力光催化h2o制備h2o2(下文簡稱“光制h2o2”)過程反應條件溫和，且可以直接利用太陽光作為能量源參與化學反應，在合成h2o2領域中的應用潛力逐漸顯現出來。該工藝原料皆取之于自然界，綠色安全且能耗低，并且十分適合精細小分子氧化所需的低濃度級h2o2的制取。因此，探尋更為高效的半導體主體光催化材料，再經其他活性組分的功能化修飾，使其產生“雙功能”或者“集成”效果受到更多的關注，最終以體現出光制h2o2技術的原子經濟性。
2、mxenes作為一種新型的二維材料，在可見光和近紅外光區域均具有較寬的光吸收范圍，入射光能被mxenes材料吸收后轉化為熱能提高體系溫度，加速電子轉移的熱力學和動力學，從而提高宏觀反應速率。ti3c2是一種經典的mxenes材料，具有二維的層狀結構，良好的導電性，以及較好的可見光響應能力，可通過表面修飾和離子交換等方法調控ti3c2的化學性質、電子性質和表面活性，以適應不同應用的需求。
技術實現思路
1、本專利技術是要解決現有光催化劑在光催化制備h2o2過程中，吸光范圍主要集中在可見光的紅色和
2、本專利技術ti3c2/co9s8異質結光催化材料的制備方法按照以下步驟實現：
3、一、制備co9s8基體：
4、將co(no3)2·6h2o溶解于去離子水中，攪拌后得到硝酸鈷溶液，然后將ch3csnh2和naoh依次加入到硝酸鈷溶液中，常溫下攪拌混合1.5～3h，固相產物經水洗、干燥后得到co9s8(cs)基體；
5、二、制備ti3c2：
6、a、將碳化鋁鈦(ti3alc2)加入到濃度為40wt.％的氫氟酸溶液中，在室溫條件下攪拌反應45～60h，固相物經洗滌和干燥后得到前驅體ti3c2粉末；
7、b、將前驅體ti3c2粉末分散在二甲基亞砜(dmso)溶液中，攪拌20～30h，然后超聲處理1～2h，經洗滌和干燥后得到ti3c2粉末；
8、三、制備ti3c2/co9s8異質結光催化材料：
9、將co9s8基體和ti3c2粉末混合，研磨后得到混合粉末，將混合粉末分散于dmso中，室溫下攪拌20～30h，然后超聲處理1～2h，反應產物經洗滌、干燥后得到ti3c2/co9s8異質結光催化材料。
10、本專利技術ti3c2/co9s8異質結光催化材料的應用是將該ti3c2/co9s8異質結光催化材料應用于光催化h2o制備h2o2。
11、與現有技術相比，本專利技術ti3c2/co9s8異質結光催化材料的制備方法及其應用包括以下
12、有益效果：
13、1、本專利技術制備的ti3c2/co9s8異質結光催化材料能夠有效拓展可見光的吸收范圍，在可見光和近紅外光區域均具有較寬的光吸收范圍。
14、2、本專利技術制備的ti3c2/co9s8異質結光催化材料，其中co9s8納米花球和ti3c2納米片攪拌混合，使co9s8和ti3c2進一步分散，co9s8納米花球經超聲處理后形成co9s8納米片并插入到ti3c2納米片層中形成了異質結構，納米片插入ti3c2插層的微觀結構加速光生載流子的分離和電子的轉移，使水中光催化合成h2o2效率得到增強，且ti3c2/co9s8樣品隨著ti3c2含量的變化其形貌和結構規律發生變化。
15、3、本專利技術制備的ti3c2/co9s8異質結光催化材料，光生載流子的重組得到明顯的限制，構建的s型異質結對提高復合材料的電子傳遞能力、電子供體密度和e--h+對分離率起著重要作用，ti3c2-5/co9s8催化劑在未使用電子和質子給體情況下純水和真實海水中h2o2的生成濃度分別為7.84mm·h-1·g?cat-1和12.5mm·h-1·g?cat-1。
16、4、本專利技術制備的ti3c2/co9s8異質結光催化材料的方法具有工藝簡單、易于操作、對設備要求低的特點。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于該制備方法按照以下步驟實現：
2.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟一中硝酸鈷溶液的濃度為0.02～0.03g/mL。
3.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟一中將2.5～3.5g?Co(NO3)2·6H2O溶解于140～160mL去離子水中，攪拌后得到硝酸鈷溶液，然后將2.8～3.2g?CH3CSNH2和2～2.4gNaOH依次加入到硝酸鈷溶液中。
4.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟一中固相產物經水洗后在50℃的溫度下干燥20～26h。
5.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟二中將碳化鋁鈦加入濃度為40wt.％氫氟酸溶液中，控制碳化鋁鈦與氫氟酸溶液的質量體積比為1g：20mL。
6.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光
7.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟三中按照質量比為(2.8～3.2)：(0.14～0.16)將Co9S8基體和Ti3C2粉末混合。
8.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟三中將混合粉末分散于DMSO中，室溫下攪拌22～26h，然后超聲處理1h。
9.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟三中Ti3C2/Co9S8異質結光催化材料中Ti3C2的含量為5wt％。
10.如權利要求1制備的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的應用，其特征在于將該Ti3C2/Co9S8異質結光催化材料應用于光催化H2O制備H2O2。
...【技術特征摘要】
1.二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于該制備方法按照以下步驟實現：
2.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟一中硝酸鈷溶液的濃度為0.02～0.03g/ml。
3.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟一中將2.5～3.5g?co(no3)2·6h2o溶解于140～160ml去離子水中，攪拌后得到硝酸鈷溶液，然后將2.8～3.2g?ch3csnh2和2～2.4gnaoh依次加入到硝酸鈷溶液中。
4.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟一中固相產物經水洗后在50℃的溫度下干燥20～26h。
5.根據權利要求1所述的二維納米碳化鈦/八硫化九鈷異質結光催化材料的制備方法，其特征在于步驟二中將碳化鋁鈦加入濃度為40wt.％氫氟酸溶液中，控制碳化鋁鈦與氫氟酸溶液的質量體積比為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張晗，于婷婷，楊昕，華超，路斌，
申請(專利權)人：哈爾濱石油學院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。