【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种ti3c2/co9s8异质结光催化材料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、近年来，国内外对光催化h2o制备h2o2领域的科学和技术问题进行了深入研究，包括提高光催化效率、优化太阳能的利用率和可见光的响应范围以及改进光催化反应系统等，并取得了一定突破，为太阳能在更广泛的领域充分应用带来了希望。利用半导体材料作为光催化剂，以太阳光或可见光作为驱动力光催化h2o制备h2o2(下文简称“光制h2o2”)过程反应条件温和，且可以直接利用太阳光作为能量源参与化学反应，在合成h2o2领域中的应用潜力逐渐显现出来。该工艺原料皆取之于自然界，绿色安全且能耗低，并且十分适合精细小分子氧化所需的低浓度级h2o2的制取。因此，探寻更为高效的半导体主体光催化材料，再经其他活性组分的功能化修饰，使其产生“双功能”或者“集成”效果受到更多的关注，最终以体现出光制h2o2技术的原子经济性。
2、mxenes作为一种新型的二维材料，在可见光和近红外光区域均具有较宽的光吸收范围，入射光能被mxenes材料吸收后转化为热能提高体系温度，加速电子转移的热力学和动力学，从而提高宏观反应速率。ti3c2是一种经典的mxenes材料，具有二维的层状结构，良好的导电性，以及较好的可见光响应能力，可通过表面修饰和离子交换等方法调控ti3c2的化学性质、电子性质和表面活性，以适应不同应用的需求。
技术实现思路
1、本专利技术是要解决现有光催化剂在光催化制备h2o2过程中，吸光范围主要集中在可见光的红色和
2、本专利技术ti3c2/co9s8异质结光催化材料的制备方法按照以下步骤实现：
3、一、制备co9s8基体：
4、将co(no3)2·6h2o溶解于去离子水中，搅拌后得到硝酸钴溶液，然后将ch3csnh2和naoh依次加入到硝酸钴溶液中，常温下搅拌混合1.5～3h，固相产物经水洗、干燥后得到co9s8(cs)基体；
5、二、制备ti3c2：
6、a、将碳化铝钛(ti3alc2)加入到浓度为40wt.％的氢氟酸溶液中，在室温条件下搅拌反应45～60h，固相物经洗涤和干燥后得到前驱体ti3c2粉末；
7、b、将前驱体ti3c2粉末分散在二甲基亚砜(dmso)溶液中，搅拌20～30h，然后超声处理1～2h，经洗涤和干燥后得到ti3c2粉末；
8、三、制备ti3c2/co9s8异质结光催化材料：
9、将co9s8基体和ti3c2粉末混合，研磨后得到混合粉末，将混合粉末分散于dmso中，室温下搅拌20～30h，然后超声处理1～2h，反应产物经洗涤、干燥后得到ti3c2/co9s8异质结光催化材料。
10、本专利技术ti3c2/co9s8异质结光催化材料的应用是将该ti3c2/co9s8异质结光催化材料应用于光催化h2o制备h2o2。
11、与现有技术相比，本专利技术ti3c2/co9s8异质结光催化材料的制备方法及其应用包括以下
12、有益效果：
13、1、本专利技术制备的ti3c2/co9s8异质结光催化材料能够有效拓展可见光的吸收范围，在可见光和近红外光区域均具有较宽的光吸收范围。
14、2、本专利技术制备的ti3c2/co9s8异质结光催化材料，其中co9s8纳米花球和ti3c2纳米片搅拌混合，使co9s8和ti3c2进一步分散，co9s8纳米花球经超声处理后形成co9s8纳米片并插入到ti3c2纳米片层中形成了异质结构，纳米片插入ti3c2插层的微观结构加速光生载流子的分离和电子的转移，使水中光催化合成h2o2效率得到增强，且ti3c2/co9s8样品随着ti3c2含量的变化其形貌和结构规律发生变化。
15、3、本专利技术制备的ti3c2/co9s8异质结光催化材料，光生载流子的重组得到明显的限制，构建的s型异质结对提高复合材料的电子传递能力、电子供体密度和e--h+对分离率起着重要作用，ti3c2-5/co9s8催化剂在未使用电子和质子给体情况下纯水和真实海水中h2o2的生成浓度分别为7.84mm·h-1·g cat-1和12.5mm·h-1·g cat-1。
16、4、本专利技术制备的ti3c2/co9s8异质结光催化材料的方法具有工艺简单、易于操作、对设备要求低的特点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤实现：
2.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤一中硝酸钴溶液的浓度为0.02～0.03g/mL。
3.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤一中将2.5～3.5g Co(NO3)2·6H2O溶解于140～160mL去离子水中，搅拌后得到硝酸钴溶液，然后将2.8～3.2g CH3CSNH2和2～2.4gNaOH依次加入到硝酸钴溶液中。
4.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤一中固相产物经水洗后在50℃的温度下干燥20～26h。
5.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤二中将碳化铝钛加入浓度为40wt.％氢氟酸溶液中，控制碳化铝钛与氢氟酸溶液的质量体积比为1g：20mL。
6.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光
7.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤三中按照质量比为(2.8～3.2)：(0.14～0.16)将Co9S8基体和Ti3C2粉末混合。
8.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤三中将混合粉末分散于DMSO中，室温下搅拌22～26h，然后超声处理1h。
9.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤三中Ti3C2/Co9S8异质结光催化材料中Ti3C2的含量为5wt％。
10.如权利要求1制备的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的应用，其特征在于将该Ti3C2/Co9S8异质结光催化材料应用于光催化H2O制备H2O2。
...【技术特征摘要】
1.二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤实现：
2.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤一中硝酸钴溶液的浓度为0.02～0.03g/ml。
3.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤一中将2.5～3.5g co(no3)2·6h2o溶解于140～160ml去离子水中，搅拌后得到硝酸钴溶液，然后将2.8～3.2g ch3csnh2和2～2.4gnaoh依次加入到硝酸钴溶液中。
4.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤一中固相产物经水洗后在50℃的温度下干燥20～26h。
5.根据权利要求1所述的二维纳米碳化钛/八硫化九钴异质结光催化材料的制备方法，其特征在于步骤二中将碳化铝钛加入浓度为40wt.％氢氟酸溶液中，控制碳化铝钛与氢氟酸溶液的质量体积比为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晗，于婷婷，杨昕，华超，路斌，
申请(专利权)人：哈尔滨石油学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。