一种二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的制备及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113385195A(43)申请公布日2021.09.14(21)申请号202110833587.4(22)申请日2021.07.23(71)申请人兰州大学地址730000甘肃省兰州市城关区天水南路222号(72)发明人刘斌郭秉荣王育华(74)专利代理机构兰州智和专利代理事务所(普通合伙)62201代理人周立新(51)Int.Cl.B01J27/047(2006.01)C02F1/30(2006.01)C02F1/72(2006.01)C02F101/30(2006.01)C02F101/38(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的制备及其应用(57)摘要本发明公开了一种二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的制备及其应用。用二水钨酸钠、盐酸羟胺、和硫脲和十六烷基三甲基溴化铵合成WS2光催化材料，将五水硝酸铟、十六烷基三甲基溴化铵和硫代乙酰胺加入去离子水中，搅拌后，加入WS2光催化材料，冷凝回流，合成二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料。该制备方法操作简单，条件温和；制得的异质结光催化材料化学性质稳定、热稳定性好、光催化性能好；WS2/In2S3异质结的构筑提高了光生载流子的分离，加快了载流子的迁移速率，从而有效提高了光催化材料的光催化活性；制得的异质结光催化材料可应用于降解四环素类抗生素和染料等。CN113385195ACN113385195A权利要求书1/1页1.一种二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，该制备方法具体按以下步骤进行:1）将1.6494～4.9482g的Na2WO4·2H2O、0.6949～2.0847g盐酸羟胺和1.5224～4.5672g硫脲加入去离子水中，磁力充分搅至完全溶解；持续搅拌下调节pH值为5～7；再在搅拌条件下加入0.2369g十六烷基三甲基溴化铵，形成混合溶液，在160～180℃温度下反应18～24h，冷却后，去除上层清液，并用去离子水和无水乙醇分别洗涤，真空干燥，得WS2光催化材料；2）将0.2289～1.1445g的In(NO3)3·5H2O、0.3645～1.8225g十六烷基三甲基溴化铵、0.135～0.675g硫代乙酰胺加入去离水中，磁力搅拌20～40min，再加入0.03～0.35g的WS光催化材料，继续磁力搅拌2040min，在90～100℃温度下冷却回流，搅拌，冷却后，离2~心洗涤，真空干燥，制得二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料。2.如权利要求1所述的二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中，在90～100℃温度下冷却回流。3.一种权利要求1所述二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的制备方法制得的二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的应用。4.如权利要求3所述的二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的应用，其特征在于，该异质结光催化材料用于在可见光条件下净化废水中四环素类抗生素药物。5.如权利要求3所述的二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的应用，其特征在于，该异质结光催化材料用于在太阳光条件下净化废水中四环素类抗生素药物。6.如权利要求3所述的二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的应用，其特征在于，该异质结光催化材料用于在可见光条件下净化废水中罗丹明B及亚甲基蓝染料。2CN113385195A说明书1/5页一种二硫化钨/硫化铟异质结光催化材料的制备及其应用技术领域[0001]本发明属于光催化降解污染物技术领域，具体为一种二硫化钨复合硫化铟异质结光催化降解抗生素和染料等污染物材料的制备及其应用。背景技术[0002]随着科学技术的进步，有毒化学物质污染已经开始严重威胁人类的生存和发展。长期摄入化学有机污染物所造成的潜在食源性危害和印染废水对生态系统的破坏已成为关注的焦点。四环素作为一种高效、广泛应用的抗生素，是人类和兽用医药的重要组成部分，可治疗多种细菌感染。然而，四环素类抗生素也是一把双刃剑。由于具有的生态毒性，缺乏生物降解性以及低吸收能力导致大量四环素类抗生素被直接排放到地表水、地下水和饮用水中，对人类健康和水生生态系统造成了巨大的威胁。此外，印染废水的排放也对环境造成了极大的污染。因此，印染废水净化和抗生素类污染物去除技术的开发已成为一项迫切任务。目前在对污染物去除技术的研究中，光催化氧化技术被认为是一种绿色、高效、环保的四环素废水净化技术。[0003]在各种半导体光催化剂的候选物中，硫化铟（In2S3）作为一种典型的III‑VI族硫化物，由于带隙较窄（~2.0eV）以及具有光稳定性好、物理化学性能优良和低毒的特点，被认为是一种有应用前景的可见光光催化剂，可用于污染物分解和废水净化。然而，与其它窄带隙半导体光催化材