CN113441155A - 一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1t相硫化钼三元复合材料的制备方法 - Google Patents
一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1t相硫化钼三元复合材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113441155A CN113441155A CN202110537259.XA CN202110537259A CN113441155A CN 113441155 A CN113441155 A CN 113441155A CN 202110537259 A CN202110537259 A CN 202110537259A CN 113441155 A CN113441155 A CN 113441155A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene oxide
- composite material
- reduced graphene
- indium
- sulfide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 74
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 74
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 70
- 239000011206 ternary composite Substances 0.000 title claims abstract description 40
- YNXRTZDUPOFFKZ-UHFFFAOYSA-N [In].[Ag]=S Chemical compound [In].[Ag]=S YNXRTZDUPOFFKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000011218 binary composite Substances 0.000 claims abstract description 19
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 claims abstract description 18
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Chemical compound CC(N)=S YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Natural products CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 235000013878 L-cysteine Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000004201 L-cysteine Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- YZZFBYAKINKKFM-UHFFFAOYSA-N dinitrooxyindiganyl nitrate;hydrate Chemical compound O.[In+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YZZFBYAKINKKFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 18
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 12
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 11
- XMEVHPAGJVLHIG-FMZCEJRJSA-N chembl454950 Chemical compound [Cl-].C1=CC=C2[C@](O)(C)[C@H]3C[C@H]4[C@H]([NH+](C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@@]4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O XMEVHPAGJVLHIG-FMZCEJRJSA-N 0.000 claims description 10
- 229960004989 tetracycline hydrochloride Drugs 0.000 claims description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 8
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 claims description 8
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 claims description 8
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 15
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 abstract 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 abstract 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 abstract 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 18
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 15
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 15
- 229910003373 AgInS2 Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 5
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- XURCIPRUUASYLR-UHFFFAOYSA-N Omeprazole sulfide Chemical compound N=1C2=CC(OC)=CC=C2NC=1SCC1=NC=C(C)C(OC)=C1C XURCIPRUUASYLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/18—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/047—Sulfides with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
- B01J27/051—Molybdenum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备方法，包括两步水热合成，第一步以钼源、硫源和氧化石墨烯为前驱体，以去离子水为溶剂，在180~220℃水热反应12~24h，得到还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料；第二步以硝酸银、硝酸铟水合物、L‑半胱氨酸和硫代乙酰胺为反应物，以乙二醇和水为混合溶剂，在160~200℃反应15~20h，在还原氧化石墨烯/1T相硫化钼表面原位生长硫化铟银纳米晶，得到硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料。本发明合成工艺简单、操作简便、环境友好，得到的三元复合材料具有纳米片自组装的层状结构，结构有序且稳定，比表面积大，活性位点丰富，光催化性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及光催化材料的制备领域，具体涉及一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备方法及其应用。
背景技术
抗生素（Antibiotics）是一种治疗和预防各种细菌、致病微生物感染疾病的化学物质，不仅被广泛地应用在人类药品和兽药中，还作为生长促进剂应用在农业和养殖业中。由于对抗生素的频繁使用及持续进入环境，导致环境中抗生素的大量累积。人和动物不能将抗生素完全吸收，以至于大量抗生素通过食物链传递和生物累积效应排入水体环境造成污染。我国是抗生素的生产和消费大国，每年消耗 18000 吨的抗生素原材料，其中70 %抗生素被直接或间接排入水体环境中造成污染。 随生活、生产废水进入污水厂的抗生素，由于得不到有效去除（目前我国尚无针对抗生素的环境质量和排放标准），绝大部分进入地表水而污染水源水（饮用水），并且通过管道流入寻常百姓家。尽管自来水中的抗生素只有痕量，但是，长期饮用这种水会降低人体的免疫力，使大多数抗生素失去药效。抗生素污染物还会对水体环境中微生物群和水生生物等造成负面影响。因此，研发一种高效率、低成本和无污染的抗生素去除方法尤为重要。
光催化技术作为一种新型的废水处理技术，具有处理效率高、工艺设备简单、操作条件易控制、催化材料易得、且有望直接利用太阳光作为反应光源等其它水处理技术无法比拟的优点。近年来，三元金属硫化物I - III - VI因其不含镉、优异的光学性质和光催化性能而被作为光催化材料，受到了研究者们的广泛关注。其中，硫化铟银（AgInS2）具有1.8~2.2 eV的直接带隙，对可见光有较强的吸收，稳定性较好，在荧光、太阳能电池和光催化领域有潜在的应用前景。但是，单一组分的光催化材料，存在光生电子和空穴复合率高的缺陷，使得其光催化性能不佳。还原氧化石墨烯（rGO）是一种非金属材料，具有比表面积大、载流子迁移率高、导电性和导热性好等特性。1T相硫化钼（MoS2）比2H相硫化钼具有更丰富的活性位点和更优异的导电性，其导带（CB）和价带（VB）的边缘电位（−0.1eV，+2.0eV）比大多数光敏半导体更高。因此，如何采用简便的方法将AgInS2、rGO和1T相MoS2复合，构建三元复合光催化材料，改善其光催化性能是目前需要解决的主要问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备方法及其应用，获得光催化性能好的复合材料。
本发明为解决上述问题采用如下技术方案。
一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下方法步骤：
（1）还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料的制备：取一定量氧化石墨烯加入
60mL去离子水中，超声，得到均匀的分散液，然后加入钼酸铵和硫脲，搅拌均匀，得到前驱体溶液A；将前驱体溶液A倒入不锈钢水热反应釜中密封，进行水热反应；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12h，得到还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料；
（2）硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备：取一定量还原氧化石墨烯/1T相硫化钼复合材料加入到40mL乙二醇中，超声，得到分散液B；将硝酸银（AgNO3）、硝酸铟水合物（In(NO3)3·XH2O）、 L-半胱氨酸和硫代乙酰胺（TAA）加入20mL去离子水中，搅拌均匀，得到前驱体溶液C；将分散液B与前驱体溶液C混合后倒入不锈钢水热反应釜中密封，进行水热反应；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12 h，得到硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料。
优选的，所述步骤（1）中配制的前驱体溶液A中氧化石墨烯的质量为5~10mg，钼酸铵和硫脲的质量分别为0.12~0.37g和0.15~0.30g。
优选的，所述步骤（1）中水热反应温度为180～220℃，反应时间为 12~24 h。
优选的，所述步骤（2）中还原氧化石墨烯/1T相硫化钼复合材料的质量为20~40mg，硝酸银的质量为0.012~0.042g，硝酸铟的质量为0.021~0.075g，L-半胱氨酸的质量为0.042~0.15g，硫代乙酰胺的质量为0.010~0.050 g。
优选的，所述步骤（2）中所述的水热反应温度为160～200℃，反应时间为 12~20h。
本发明制备得到的硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料可以作为光催化剂，在可见光（λ≥400 nm）照射下，光催化降解一种典型的抗生素污染物——盐酸四环素。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、制得的硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料是三维层状结构，具有比表面积大、活性位点多和吸附能力强的特点，有利于入射光的吸收和抗生素污染物的吸附，从而提高光催化反应效率。
2、本发明采用两步水热法制备硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料，设备简单，操作方便，条件可控，易于生产，不会引起二次污染。
3、硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料在能带结构上形成阶梯式匹配构型，可以促进光生电子和空穴的分离，有利于加快光生载流子的传输速率，增强复合材料的光催化活性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料（rGO/MoS2）和硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料（AgInS2/rGO/MoS2）的X-射线衍射图（XRD）。
图2是还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料（a）和硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料（b）的扫描电子显微镜图（SEM）。
图3是硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的X-射线光电子能谱图（XPS）：（a）全谱图；（b）钼元素；（c）硫元素。
图4是还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料和硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的瞬态光电流图。
图5是还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料和硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的交流阻抗图。
图6是还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料和硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料降解盐酸四环素的效果图。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1
还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料的制备：取8.5mg氧化石墨烯加入
60mL去离子水中，超声，得到均匀的分散液，然后加入0.18 g钼酸铵和0.16g硫脲，搅拌均匀，得到前驱体溶液A；将前驱体溶液A倒入不锈钢水热反应釜中密封，在180℃进行水热反应20h；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12h，得到还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料。
硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备：取40mg还原氧化石墨烯/1T相硫化钼复合材料加入到40mL乙二醇中，超声，得到分散液B；将0.015g硝酸银（AgNO3）、0.027 g硝酸铟水合物（In(NO3)3·XH2O）、0.054g L-半胱氨酸和0.014 g硫代乙酰胺（TAA）加入20mL去离子水中，搅拌均匀，得到前驱体溶液C；将分散液B与前驱体溶液C混合后倒入不锈钢水热反应釜中密封，在160℃进行水热反应20h；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12 h，得到硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料。
实施例2
还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料的制备：取8.5mg氧化石墨烯加入
60mL去离子水中，超声，得到均匀的分散液，然后加入0.18 g钼酸铵和0.16g硫脲，搅拌均匀，得到前驱体溶液A；将前驱体溶液A倒入不锈钢水热反应釜中密封，在200℃进行水热反应20h；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12h，得到还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料。
硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备：取40mg还原氧化石墨烯/1T相硫化钼复合材料加入到40mL乙二醇中，超声，得到分散液B；将0.015g硝酸银（AgNO3）、0.027 g硝酸铟水合物（In(NO3)3·XH2O）、0.054g L-半胱氨酸和0.014 g硫代乙酰胺（TAA）加入20mL去离子水中，搅拌均匀，得到前驱体溶液C；将分散液B与前驱体溶液C混合后倒入不锈钢水热反应釜中密封，在180℃进行水热反应20h；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12 h，得到硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料。
实施例3
还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料的制备：取8.5mg氧化石墨烯加入
60mL去离子水中，超声，得到均匀的分散液，然后加入0.18 g钼酸铵和0.16g硫脲，搅拌均匀，得到前驱体溶液A；将前驱体溶液A倒入不锈钢水热反应釜中密封，在220℃进行水热反应20h；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12h，得到还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料。
硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备：取40mg还原氧化石墨烯/1T相硫化钼复合材料加入到40mL乙二醇中，超声，得到分散液B；将0.015g硝酸银（AgNO3）、0.027 g硝酸铟水合物（In(NO3)3·XH2O）、0.054g L-半胱氨酸和0.014 g硫代乙酰胺（TAA）加入20mL去离子水中，搅拌均匀，得到前驱体溶液C；将分散液B与前驱体溶液C混合后倒入不锈钢水热反应釜中密封，在200℃进行水热反应20h；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12 h，得到硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料。
实施例4
还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料的制备：取8.5mg氧化石墨烯加入
60mL去离子水中，超声，得到均匀的分散液，然后加入0.18 g钼酸铵和0.16g硫脲，搅拌均匀，得到前驱体溶液A；将前驱体溶液A倒入不锈钢水热反应釜中密封，在200℃进行水热反应20h；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12h，得到还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料。
硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备：取40mg还原氧化石墨烯/1T相硫化钼复合材料加入到40mL乙二醇中，超声，得到分散液B；将0.015g硝酸银（AgNO3）、0.027 g硝酸铟水合物（In(NO3)3·XH2O）、0.054g L-半胱氨酸和0.042 g硫代乙酰胺（TAA）加入20mL去离子水中，搅拌均匀，得到前驱体溶液C；将分散液B与前驱体溶液C混合后倒入不锈钢水热反应釜中密封，在200℃进行水热反应20h；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12 h，得到硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料。
以上实施例制备得到的硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料可以作为光催化剂，在可见光（λ≥400 nm）照射下，光催化降解一种典型的抗生素污染物——盐酸四环素。
从图1中可以看出rGO/MoS2的XRD图谱的衍射峰主要是对应于六方晶相MoS2，AgInS2/rGO/MoS2的XRD图谱的衍射峰主要是对应于正交相AgInS2和六方晶相MoS2。
从图2（a）和（b）的SEM图中可以看出rGO/MoS2是由纳米颗粒堆积而成的聚集体，AgInS2/rGO/MoS2是纳米片自组装而成的层状结构，MoS2和AgInS2纳米颗粒负载在rGO片层上，MoS2和AgInS2纳米颗粒与rGO之间的紧密接触可以为光生电子和空穴的分离、转移以及传输提供直接通道，从而增强复合材料的光催化活性。
从图3（a）XPS光谱的全谱图中可以看出，AgInS2/rGO/MoS2主要含有C、O、S、Ag、In和Mo元素。从图3（b）Mo 3d的XPS谱图中可以看出，结合能位于229.5 eV和232.7 eV 的两个峰分别归属于2H相MoS2的Mo 3d5/2轨道和Mo 3d3/2轨道，在228.9 eV和232.1 eV处的两个峰分别归属于为1T相MoS2的Mo 3d5/2轨道和Mo 3d3/2轨道。从图3（c）S 2p的XPS谱图中可以看出，在161.8eV 和162.8 eV的两个峰代表1T相MoS2和AgInS2的S 2p3/2 轨道和S 2p1/2轨道，在163.0 eV和164.9 eV 的两个峰代表2H相MoS2的S 2p3/2轨道和S2p1/2轨道。
从图4的光电流响应图谱可以看出，AgInS2/rGO/MoS2的光电流密度比rGO/MoS2更高，说明光生电子和空穴的分离和传输速率更快，且光照600秒后光电流响应值趋于稳定。
从图5的交流阻抗图谱可以看出，AgInS2/rGO/MoS2的交流阻抗比rGO/MoS2更低，表明其光生电子传输的阻力更小，迁移速率更快，更有利于光生电子和空穴的有效分离。
从图6的不同条件下降解盐酸四环素的效果图可以看出，在直接光照或暗吸附的条件下，盐酸四环素的降解效果不明显。以rGO/MoS2作为光催化剂时，在可见光光照120min后，盐酸四环素的降解率分只有45%。以AgInS2/rGO/MoS2作为光催化剂时，盐酸四环素的降解率则高达92%，说明AgInS2/rGO/MoS2三元复合材料可以有效去除盐酸四环素。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。
Claims (6)
1.一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下方法步骤：
（1）还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料的制备：取一定量氧化石墨烯加入
60mL去离子水中，超声，得到均匀的分散液，然后加入钼酸铵和硫脲，搅拌均匀，得到前驱体溶液A；将前驱体溶液A倒入不锈钢水热反应釜中密封，进行水热反应；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12h，得到还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料；
（2）硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备：取一定量还原氧化石墨烯/1T相硫化钼复合材料加入到40mL乙二醇中，超声，得到分散液B；将硝酸银（AgNO3）、硝酸铟水合物（In(NO3)3·XH2O）、 L-半胱氨酸和硫代乙酰胺（TAA）加入20mL去离子水中，搅拌均匀，得到前驱体溶液C；将分散液B与前驱体溶液C混合后倒入不锈钢水热反应釜中密封，进行水热反应；反应结束后冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12 h，得到硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料。
2.根据权利要求1所述的硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中配制的前驱体溶液A中氧化石墨烯的质量为5~10mg，钼酸铵和硫脲的质量分别为0.12~0.37g和0.15~0.30g。
3.根据权利要求1所述的硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中水热反应温度为180～220℃，反应时间为 12~24 h。
4.根据权利要求1所述的还原氧化石墨烯/1T相硫化钼二元复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中还原氧化石墨烯/1T相硫化钼复合材料的质量为20~40 mg，硝酸银的质量为0.012~0.042g，硝酸铟水合物的质量为0.021~0.075g，L-半胱氨酸的质量为0.042~0.15g，硫代乙酰胺的质量为0.010~0.050 g。
5.根据权利要求1所述的硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的水热反应温度为160～200℃，反应时间为 12~20 h。
6.基于权利要求1-5任一权利要求所述方法制备的硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料的应用，其特征在于：所述的硫化铟银/还原氧化石墨烯/1T相硫化钼三元复合材料在可见光照射下光催化降解盐酸四环素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110537259.XA CN113441155A (zh) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1t相硫化钼三元复合材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110537259.XA CN113441155A (zh) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1t相硫化钼三元复合材料的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113441155A true CN113441155A (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=77809913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110537259.XA Pending CN113441155A (zh) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 一种硫化铟银/还原氧化石墨烯/1t相硫化钼三元复合材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113441155A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106378160A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-02-08 | 江苏大学 | 一种制备CdS/MoS2复合空心方块光催化剂的方法 |
| CN107201226A (zh) * | 2016-03-17 | 2017-09-26 | 上海科技大学 | CuInS2量子点、CuInS2/ZnS量子点及其制备和应用 |
| CN107812529A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-20 | 江苏大学 | 一种复合材料光催化剂及制备方法及应用 |
| CN108097267A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-01 | 长沙理工大学 | 一种硫化物量子点改性的石墨烯/氧化钛纳米微球光催化材料的制备方法 |
| CN108404936A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-17 | 新疆大学 | 一种水热法合成1t相二硫化钼/石墨烯纳米复合材料 |
| CN109735847A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-10 | 青岛大学 | 用于光生阴极保护的AgInS2/石墨烯/TiO2纳米复合膜光阳极及制备和应用 |
| CN110583691A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 南京工业大学 | 还原性氧化石墨烯-二硫化钼-银的三元复合抗菌材料及其制备方法和应用 |
| CN112058280A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-11 | 南昌航空大学 | 一种硫化铟银的制备方法及其应用 |
-
2021
- 2021-05-18 CN CN202110537259.XA patent/CN113441155A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107201226A (zh) * | 2016-03-17 | 2017-09-26 | 上海科技大学 | CuInS2量子点、CuInS2/ZnS量子点及其制备和应用 |
| CN106378160A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-02-08 | 江苏大学 | 一种制备CdS/MoS2复合空心方块光催化剂的方法 |
| CN107812529A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-20 | 江苏大学 | 一种复合材料光催化剂及制备方法及应用 |
| CN108097267A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-01 | 长沙理工大学 | 一种硫化物量子点改性的石墨烯/氧化钛纳米微球光催化材料的制备方法 |
| CN108404936A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-17 | 新疆大学 | 一种水热法合成1t相二硫化钼/石墨烯纳米复合材料 |
| CN109735847A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-10 | 青岛大学 | 用于光生阴极保护的AgInS2/石墨烯/TiO2纳米复合膜光阳极及制备和应用 |
| CN110583691A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 南京工业大学 | 还原性氧化石墨烯-二硫化钼-银的三元复合抗菌材料及其制备方法和应用 |
| CN112058280A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-11 | 南昌航空大学 | 一种硫化铟银的制备方法及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| QIN LIU ET A: ""Gram-Scale Aqueous Synthesis of Stable Few-Layered 1T-MoS2 : Applications for Visible-Light-Driven Photocatalytic Hydrogen Evolution"", 《SMALL》 * |
| YONG-JUN YUAN ET AL.: "MoS2-graphene/ZnIn2S4 hierarchical microarchitectures with anelectron transport bridge between light-harvesting semiconductorand cocatalyst: A highly efficient photocatalyst for solar hydrogengeneration", 《APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL》 * |
| 方芳: "一些二元、三元硫化物纳米材料的合成、微结构表征与性能测试", 《万方学位论文数据库》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kaur et al. | Photodegradation of organic pollutants using heterojunctions: A review | |
| Qamar et al. | Highly efficient g-C3N4/Cr-ZnO nanocomposites with superior photocatalytic and antibacterial activity | |
| Kumar et al. | Carbon nitride, metal nitrides, phosphides, chalcogenides, perovskites and carbides nanophotocatalysts for environmental applications | |
| Huang et al. | pn BiOI/Bi3O4Cl hybrid junction with enhanced photocatalytic performance in removing methyl orange, bisphenol A, tetracycline and Escherichia coli | |
| CN103801284B (zh) | 一种钒酸铋-石墨烯复合光催化剂的制备方法 | |
| CN110124706B (zh) | 碳化钛/硫化铟锌复合可见光催化剂的制备方法 | |
| Li et al. | High piezocatalytic capability in CuS/MoS2 nanocomposites using mechanical energy for degrading pollutants | |
| Feng et al. | Novel visible light induced Ag2S/g-C3N4/ZnO nanoarrays heterojunction for efficient photocatalytic performance | |
| CN110918126A (zh) | 一种花状二硫化钼结合UiO-66光催化剂的制备方法 | |
| Hu et al. | Fabrication of redox-mediator-free Z-scheme CdS/NiCo2O4 photocatalysts with enhanced visible-light driven photocatalytic activity in Cr (VI) reduction and antibiotics degradation | |
| CN105728010A (zh) | 一种抗菌钼酸银石墨相氮化碳复合可见光催化剂的制备方法 | |
| CN103861621B (zh) | 一种Bi7O9I3/石墨烯复合可见光催化剂及其制备方法 | |
| CN106378160B (zh) | 一种制备CdS/MoS2复合空心方块光催化剂的方法 | |
| CN108686681B (zh) | 一种具有可见光催化活性的石墨烯/ZnS-MoS2纳米固溶体光催化剂 | |
| CN113134381B (zh) | Bi4O5I2/氮化碳硼量子点光催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN111437856A (zh) | 一种卤氧化铋/g-C3N4异质结光催化剂的制备 | |
| Qiu et al. | Designing a novel dual Z-scheme Bi2S3-ZnS/MoSe2 photocatalyst for photocatalytic reduction of Cr (VI) | |
| CN109225217B (zh) | 一种碳化植物叶片@ZnO/Au异质结多级结构组装体催化剂及其制备方法 | |
| CN110743575B (zh) | 一种具有吸附-光催化协同效应的AgIn5S8/SnS2固溶体催化剂的制备方法 | |
| CN106076312B (zh) | 一种Nb(OH)5纳米线/还原氧化石墨烯复合光催化剂及其制备方法与应用 | |
| Liu et al. | Current status of research on BiOX-based heterojunction photocatalytic systems: Synthesis methods, photocatalytic applications and prospects | |
| CN105728004A (zh) | 一种高性能BiOCl/SnO2异质结材料及其制备方法 | |
| CN109126828B (zh) | Z型花球状二硫化钼/硫化银/银复合光催化剂的制备方法及其应用 | |
| Sun et al. | Modulating charge transport behavior across the interface via g-C3N4 surface discrete modified BiOI and Bi2MoO6 for efficient photodegradation of glyphosate | |
| CN114177910A (zh) | 一种氧化铜氧化锌复合压电光催化材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210928 |