Cu2MoS2O4/Ag2V4O制造技术

本发明专利技术公开了一种Cu2MoS2O4/Ag2V4O

【技术实现步骤摘要】
Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备方法及应用，属于催化剂制备及应用


技术介绍

[0002]印染废水的产生是纺织、造纸等现代工业发展过程中不可避免的危害。印染废水毒性强、色度高、难以在自然条件下降解，因而，其处理工艺一直为研究人员所关注。光催化技术以绿色环保、成本低廉、不产生二次污染从各种处理技术中脱颖而出。
[0003]石墨相氮化碳（g
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C3N4）是一种应用广泛的半导体光催化材料，原料廉价易得，生产成本低，具有可见光活性，化学和热稳定性高，被用于光催化分解水和降解有机污染物等领域。然而，g
‑
C3N4禁带宽度宽（2.7 eV），比表面积小，可见光响应范围窄，极大地限制了其光催化性能。因此，改性g
‑
C3N4以克服其缺陷，提高其光催化活性是g
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C3N4研究的重点之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备方法及其应用，利用Cu2MoS2O4和Ag2V4O
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共同改性g
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C3N4以提高其光催化效率。
[0005]本专利技术中，Ag2V4O
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属于过渡V族氧化物，禁带宽度窄（仅为1.45 eV），能带结构合适，电子转移速率强，是新兴的光催化材料之一。Cu2MoS2O4是在Bi2MoS2O4的基础上以Cu替代Bi形成的一种硫氧化物，硫化可以使半导体的带隙缩短。Cu2MoS2O4单体不具备光催化活性，但与其它半导体形成异质结后，可以有效改善该半导体的光催化活性。
[0006]本专利技术提供了一种Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂，由以下重量配比的原料组成：Cu2MoS2O4：1~10份，Ag2V4O
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C3N4：10份，Ag2V4O
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C3N4的质量比为1~100：100。
[0007]本专利技术提供了上述Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）Cu2MoS2O4的制备：在磁力搅拌下，将0.5~0.8 g的（NH4）6Mo7O
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12H2O溶于60~150 mL蒸馏水中，随后加入3.8~5.4 g的Na2S，持续搅拌至澄清的黄色。滴加HCl生成棕色物质，并散发刺鼻的气味。当pH调至6~8时，搅拌10~30 min后，加入3.6~5.6 g的Cu（NO3）2·
3H2O，搅拌至均匀后在60~80℃下冷凝回流9~12 h，收集所得的样品并用水和无水乙醇洗涤数次，并在50~80 ℃下干燥10~24 h，研磨；（2）Ag2V4O
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C3N4二元复合材料的制备：将AgNO
3 溶于10~20 mL蒸馏水中形成溶液A，浓度为1~6 mmol/L。在加热、磁力搅拌下，将NH4VO3溶于30~60 mL 蒸馏水中，形成浅黄色澄清溶液，视为溶液B，浓度为0.5~2 mmol/L。将溶液A加入溶液B中，生成黄色絮状物，其中溶液A为0.8~1.2份，溶液B为1份。
[0008]用HNO
3 调节溶液pH=2.2~2.6，溶液颜色随之加深，呈橙黄色。继续在加热下搅拌30~60 min，溶液变为棕红色。室温下，加入0.1~2g g
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C3N4，超声处理30~60 min，搅拌10~24 h后，进行水热反应，反应产物用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤数次，在50~80 ℃下干燥8~24 h。产物中Ag2V4O
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C3N4质量比为1~100：100；（3）Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备：称取0.02~1.0 g单体Cu2MoS2O4与0.4~1.0 g Ag2V4O
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C3N4置于烧杯中，加入30~100 mL的溶液后超声分散60~120 min，搅拌2~14 h。获得的产物以8000~10000 r/min离心分离5~10 min，取沉淀，在50~80 ℃的烘箱中干燥10~24 h，研磨，得到三元复合催化剂。
[0009]上述Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备方法，步骤(2)中的溶液加热温度为20~60 ℃，水热反应的加热温度为160~190 ℃。
[0010]上述Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备方法，步骤(3)中Cu2MoS2O4和Ag2V4O
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C3N4的质量比为1~10:10。
[0011]上述Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备方法，步骤(3)中所用的溶液为蒸馏水、甲醇或蒸馏水/甲醇混合物。
[0012]本专利技术提供了上述Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂在可见光条件下催化降解有机染料中的应用。
[0013]以有机染料活性蓝19为例，配制250 mL活性蓝19，其浓度为20 mg/L，然后称取0.05~0.12 g Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元催化剂加入活性蓝19溶液中，在黑暗条件下超声10 min使催化剂分散均匀，之后在暗箱中磁力搅拌30 min使溶液达到吸附
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解吸平衡；之后采用300 W氙灯并加420 nm滤光片作为可见光源进行光催化反应，光反应的总时间为40 min，每隔10 min取一个样，离心分离后取上清液测其吸光度，根据吸光度的值算出相应的浓度值；根据去除率公式（1）获得活性蓝19的去除率：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）其中：C0是活性蓝19的初始浓度，mg
·
L
‑1；C
t
是t时刻后活性蓝19的浓度，mg
·
L
‑1。
[0014]本专利技术能达到的去除率范围为98~100%。
[0015]本专利技术的有益效果：（1）本专利技术合成了Cu2MoS2O4和窄带隙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂，其特征在于由以下重量配比的原料组成：Cu2MoS2O4：1~10份，Ag2V4O
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C3N4：10份，其中Ag2V4O
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C3N4的质量比为1~100：100。2.一种权利要求1所述的Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）Cu2MoS2O4的制备：在磁力搅拌下，将0.5~0.8 g的（NH4）6Mo7O
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·
12H2O溶于60~150 mL蒸馏水中，随后加入3.8~5.4 g的Na2S，持续搅拌至澄清的黄色；滴加HCl生成棕色物质，并散发刺鼻的气味；当pH调至6~8时，搅拌10~30 min后，加入3.6~5.6 g的Cu（NO3）2·
3H2O，搅拌至均匀后在60~80℃下冷凝回流9~12 h，收集所得的样品并用水和无水乙醇洗涤数次，并在50~80 ℃下干燥10~24 h，研磨；（2）Ag2V4O
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C3N4二元复合材料的制备：将AgNO
3 溶于10~20 mL蒸馏水中形成溶液A，浓度为1~6 mmol/L；在加热的磁力搅拌下，将NH4VO3溶于30~60 mL 蒸馏水中，形成浅黄色澄清溶液，视为溶液B，浓度为0.5~2 mmol/L；将溶液A加入溶液B中，生成黄色絮状物，其中溶液A与溶液B的质量比为0.8~1.2：1；用HNO
3 调节溶液pH=2.2~2.6，溶液颜色随之加深，呈橙黄色；继续在加热下搅拌30~60 min，溶液变为棕红色；室温下，加入0.1~2g g
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C3N4，超声处理30~60 min，搅拌10~24 h后，进行水热反应，反应产物用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤数次，在50~80 ℃下干燥8~24 h；（3）Cu2MoS2O4/Ag2V4O
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C3N4三元复合催化剂的制备：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李育珍，王晓爽，夏云生，谭思洋，李鑫，王少杰，易思远，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：