CN104226337B - 一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物及其制备方法 - Google Patents
一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104226337B CN104226337B CN201410473014.5A CN201410473014A CN104226337B CN 104226337 B CN104226337 B CN 104226337B CN 201410473014 A CN201410473014 A CN 201410473014A CN 104226337 B CN104226337 B CN 104226337B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- nano
- mos
- supported sheet
- supported
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 57
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 13
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims abstract description 11
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 claims abstract description 11
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 abstract description 36
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 abstract description 14
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 14
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 7
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 3
- UQJSLVWCKFZHFO-UHFFFAOYSA-N molybdenum(4+) oxygen(2-) titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4].[Mo+4] UQJSLVWCKFZHFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 15
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 13
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 11
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 9
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- PTISTKLWEJDJID-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenemolybdenum Chemical compound [Mo]=S PTISTKLWEJDJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002055 nanoplate Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物及其制备方法，属于纳米材料制备的技术领域。用以解决现有技术制备的石墨烯负载MoS2纳米颗粒由于与石墨烯之间的复合面积小而导致的催化性能较差的问题。本发明以钼酸铵和硫脲作为起始物，在水热条件下使其能够在氧化石墨烯表面负载片层状的纳米二氧化钼；经过焙烧处理后石墨烯所负载的片层状二硫化钼具有更高的结晶度，光催化效率超过商用纳米氧化钛1.7倍以上。本发明的方法简单，易于操作；MoS2纳米片在石墨烯表面分布均匀，与石墨烯有更大的接触面积，因此具有高的催化性能，在电催化、光催化、析氢催化等领域具有广泛的应用。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料制备的技术领域。具体涉及以水热法制备石墨烯负载二硫化钼多层复合纳米片新结构和新方法。
背景技术
二硫化钼(MoS2)是一种重要的天然矿物，具有良好的热稳定性及化学稳定性。因其独特的二维结构，早在17世纪，就被当作固体润滑剂而被广泛应用。近些年来，随着纳米技术的迅速发展，纳米相的二硫化钼在电催化、光催化、析氢催化等领域体现出诸多优良的性质，使得MoS2纳米材料在新型功能材料以及纳米器件等方面具有广阔的应用前景。因此，纳米相的MoS2成为人们的研究的热点。
早期，人们对于MoS2纳米材料的研究主要集中在纯相MoS2纳米材料。而对于石墨烯负载MoS2纳米材料缺乏系统研究。而石墨烯具有良好的导电特性，负载MoS2纳米材料能体现出更优异的催化特性。
目前为止，对于石墨烯负载MoS2纳米相的报道主要集中于石墨烯负载MoS2纳米颗粒等，而MoS2纳米颗粒负载于石墨烯后也表现出优于纯相的催化特性。由于纳米颗粒与石墨烯之间的复合面积小，受石墨烯的影响也较小，因而急需制备出一种具有更加优良的特性的石墨烯复载MoS2纳米材料。
发明内容
为了解决现有技术制备的石墨烯负载MoS2纳米颗粒由于与石墨烯之间的复合面积小而导致的光催化性能较差的问题，本发明提供了一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物；此外，本发明提供了一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物的水热制备方法。
本发明提供的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物的技术方案是：
一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物，其特征在于，负载的二硫化钼为片层状形貌，在石墨烯两面分别负载2～6层片层状的二硫化钼。
本发明提供的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物制备方法的技术方案是：
一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物的制备方法，其具体步骤如下，
步骤一：按照质量比1∶1.10～1.53∶0.95～1.43称取氧化石墨烯、钼酸铵和硫脲；
步骤二：将步骤一中称量好的氧化石墨烯分散于二甲基甲酰胺中，氧化石墨烯与二甲基甲酰胺质量体积比为1∶1.0～1.2g/L；将步骤一中称量好的钼酸铵和硫脲溶于去离子水中，氧化石墨烯与去离子水质量体积比为1∶1.3～2.0g/L；
步骤三：将步骤二得到的分散系混合均匀后转移至反应釜中，在200～220℃条件下反应18～20小时；
步骤四：所得产物使用乙醇-水的混合溶液洗涤后干燥，即得石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物。
优选地，将步骤四中所得到的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物在真空条件或保护气氛下，在350℃进行煅烧4～12小时，能够得到结晶度更高的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物。
步骤四中乙醇和水的体积比可以是0～1∶1。
由于所负载的二硫化钼具有片层状的形貌，因此二硫化钼纳米片能够与石墨烯有更大的接触面积，从而其催化性能得到了更大提升，尤其是，经过焙烧处理后石墨烯所负载的片层状二硫化钼具有结晶度更高，其催化性能也更高，光催化效率超过商用纳米氧化钛1.7倍以上。本发明的方法简单，易于操作，MoS2纳米片在石墨烯表面分布均匀。所制备的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物在电催化、光催化、析氢催化等领域具有广泛的应用。
附图说明
图1纯的氧化石墨烯的电镜照片。
图2纯的氧化石墨烯的电子衍射谱图。
图3实施例1水热制得的的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电镜照片。
图4实施例1水热制得的的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电子衍射谱图。
图5实施例1水热制得的的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的拉曼图谱。
图6实施例1煅烧后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电镜照片。
图7实施例1煅烧后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电子衍射谱图。
图8实施例1煅烧后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的拉曼谱图。
图9实施例1煅烧后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的XRD谱。
图10实施例2水热制得的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电镜照片。
图11实施例2水热制得的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物电子衍射谱图。
图12实施例2水热制得的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的拉曼图谱。
图13实施例2煅烧后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的XRD谱。
图14实施例2煅烧后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电镜照片。
图15实施例2煅烧后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电子衍射谱图。
图16实施例2煅烧后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的拉曼谱图。
图17实施例3水热制得的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电镜照片。
图18实施例3水热制得的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物电子衍射谱图。
图19实施例3水热制得的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的拉曼图谱。
图20实施例3真空退火后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的XRD谱。
图21实施例3真空退火后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电镜照片。
图22实施例3真空退火后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的电子衍射谱图。
图23实施例3真空退火后结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物的拉曼谱图。
图24以P25为光催化剂的光催化试验中取样的紫外可见吸收谱。
图25以退火前石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物为光催化剂的光催化试验中取样的紫外可见吸收谱。
图26以退火后石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物为光催化剂的光催化试验中取样的紫外可见吸收谱。
图27P25及退火前后石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物对亚甲基蓝溶液的光催化降解图。
图28亚甲基蓝在P25及退火前后石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物上光催化降解动力学拟合图。
图29石墨烯表面负载二硫化钼纳米片层数统计示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步阐述本发明。
实施例1：
将10mg氧化石墨烯分散于10mL二甲基甲酰胺(DMF)中，置于烧杯中超声振动4h，得到稳定、均一的悬浊液。再将11.02mg钼酸铵和9.51mg硫脲(钼硫摩尔比等于1比2)加入20mL去离子水中，充分搅拌，得到澄清溶液。将氧化石墨烯与DMF的悬浊液和钼酸铵、硫脲的溶液混合均匀，加入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜(容积50mL)中，反应釜填充度50％～60％，将反应釜置于恒温箱中，保持温度220℃进行水热反应18h。将水热反应所得黑色产物移去离子水与乙醇混合溶液(体积比1∶1)洗去DMF及反应残余物，再将所得产物在80℃烘干，得到石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
将所得石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物真空条件下保持温度350℃煅烧4h，得到结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
与负载前的氧化石墨烯的电镜照片(如图1)对比，观察负载后的电镜照片(如图3和图6)可以发现负载后的石墨烯表面上附有明显的致密的纳米片层，同时同时对比负载前的电子衍射图谱(如图2)和负载后的电子衍射图谱(如图4)，负载后的样品出现模糊的衍射环，而煅烧后的样品的电子衍射谱(如图7)出现了更加明显的衍射环，由此证明石墨烯表面负载的纳米片具有好的结晶度，并可推测该表面负载的纳米片即为MoS2纳米片。对退火后的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物样品进行拉曼表征(如图8)，可明显观察到MoS2的两个特征峰387cm-1和407cm-1，证明MoS2已成功制备出来，同时根据图5和图8也可观测到石墨烯的D带以及G带拉曼峰，证明石墨烯结构并没有被破坏。通过XRD表征(如图9)，可清晰观察到MoS2的(002)，(101)，(103)及(110)衍射峰进一步证明MoS2的存在。综上所述，通过以上表征证明上述合成方法得到的样品为石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
实施例2：
将10mg氧化石墨烯分散于12mLDMF中，置于烧杯中超声振动4h，得到稳定、均一的悬浊液。再将15.25mg钼酸铵和11.06mg硫脲(钼硫摩尔比大于1比2)加入13mL去离子水中，充分搅拌，得到澄清溶液。将氧化石墨烯与DMF的悬浊液和钼酸铵硫脲的溶液混合均匀，加入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜(容积50mL)中，反应釜填充度50％～60％，将反应釜置于恒温箱中，保持温度200℃进行水热反应18h。将水热反应所得黑色产物移去离子水与乙醇混合溶液(体积比1∶1)洗去DMF及反应残余物，再将所得产物在80℃烘干，得到石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
将所得石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物真空条件下保持温度350℃煅烧4h，得到结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
与负载前的氧化石墨烯的电镜照片(如图1)对比，负载后的石墨烯(如图10和图14)表面上附有明显的致密的纳米片层，同时同时对比负载前的电子衍射图谱(如图2)和负载后的电子衍射图谱(如图11)，负载后的样品出现模糊的衍射环，而煅烧后的样品的电子衍射谱(如图15)出现了更加明显的衍射环，证明石墨烯表面负载的纳米片具有好的结晶度，且可以推测出该纳米片即为MoS2纳米片。对退火前后的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物样品进行拉曼表征(图12和图16)，从退火后样品的拉曼谱(图16)中可明显看到MoS2的两个特征峰(387cm-1和407cm-1)，证明石墨烯表面负载了MoS2。同时由图12和图16也可观测到石墨烯的D带以及G带拉曼峰，证明石墨烯结构并没有被破坏。通过XRD表征(图13)，可清晰观察到MoS2的(002)，(101)，(103)及(110)衍射峰进一步证明MoS2的存在。综上所述，通过以上表征证明上述合成方法得到的样品为石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
实施例3：
将10mg氧化石墨烯分散于10mLDMF中，置于烧杯中超声振动4h，得到稳定、均一的悬浊液。再将12.25mg钼酸铵和14.25mg硫脲(钼硫摩尔比小于1比2)加入20mL去离子水中，充分搅拌，得到澄清溶液。将氧化石墨烯与DMF的悬浊液和钼酸铵硫脲的溶液混合均匀，加入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜(容积50mL)中，反应釜填充度50％～60％，将反应釜置于恒温箱中，保持温度200℃进行水热反应20h。将水热反应所得黑色产物移去离子水与乙醇混合溶液(体积比1∶1)洗去DMF及反应残余物，再将所得产物在80℃烘干，得到石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
将所得石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物真空条件下保持温度350℃煅烧12h，得到结晶度增强的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
与负载前的氧化石墨烯的电镜照片(如图1)对比，如图17和图21所示负载后的石墨烯表面上附有明显的致密的纳米片层，同时对比负载前的电子衍射图谱(如图2)和负载后的电子衍射图谱(如图18)，负载后的样品出现模糊的衍射环，而煅烧后的样品的电子衍射谱(如图22)出现了更加明显的衍射环，证明石墨烯表面负载的纳米片具有好的结晶度，且可以推测出该纳米片即为MoS2纳米片。对退火前后的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物样品进行拉曼表征(如图19、图23)，从图23中可明显看到MoS2的两个特征峰387cm-1和407cm-1，证明MoS2已成功制备出来。同时从图23也可观测到石墨烯的D带以及G带拉曼峰，证明石墨烯结构并没有被破坏。通过XRD表征(如图20)，可清晰观察到MoS2的(002)，(101)，(103)及(110)衍射峰进一步证明MoS2的存在。综上所述，通过以上表征证明上述合成方法得到的样品为石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物。
实施例4石墨烯负载二硫化钼复合纳米片光催化特性研究
实验步骤：
(1)在3个石英试管中分别装入浓度为15mg/L的亚甲基蓝溶液50mL。
(2)将10mg商用光催化剂P25、退火前的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物以及退火后的石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物分别放入亚甲基蓝溶液中搅拌15分钟以达到吸附平衡。取吸附平衡后溶液4mL，以表征样品吸附能力强弱。
(3)开启汞灯照射。每隔5分钟取一次样,每次取4mL，反应持续30min，共计取6次样,将所取样品置于黑箱中避光保存。
(4)将(3)中样品进行离心分离,取上层清液,用紫外可见分光光度计测量其吸光度值。
实验结果分析
经过15分钟搅拌吸附后，在P25做催化剂的条件下，如图24所示亚甲基蓝溶液的浓度几乎没有变化。而以退火后(图26)和退火前(图25)石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物为催化剂的溶液浓度发生了明显降低。表明石墨烯负载片层状MoS2纳米复合物具有优异的吸附特性。
具体的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物的光催化降解亚甲基蓝的效率，测试结果如图27所示，由图27可知，经过30分钟紫外光照射，退火后的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物对亚甲基蓝的光催化降解百分比达到95％，退火前的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物对亚甲基蓝的光催化降解百分比为93％，而商用光催化剂P25对亚甲蓝蓝的光催化降解百分比仅为55％。说明石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物与P25相比具有更加优异的光催化特性。此外，由图28所示亚甲基蓝在不同样品上光催化降解动力学拟合图可知，退火后石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物一级反应速率常数为0.04min-1是P25的以及反应速率常数(0.026min-1)的1.5倍进一步说明，石墨烯负载二硫化钼复合纳米片比P25具有更加优异的光催化特性。综上，该发明合成的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物具有比商用光催化剂更加优良的光催化特性。
通过以上数据结果的对比现有的商用光催化剂P25，其光催化效率提高了1.7倍，由于二硫化钼纳米片能够与石墨烯有更大的接触面积，提高了MoS2光生电子和空穴的分离效率，进而提高了光催化的效果。
Claims (3)
1.一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物，其特征在于，负载的二硫化钼为片层状形貌，在石墨烯两面分别负载2～6层片层状的二硫化钼。
2.一种权利要求1的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物的制备方法，其具体步骤如下，
步骤一：按照质量比1∶1.10～1.53∶0.95～1.43称取氧化石墨烯、钼酸铵和硫脲；
步骤二：将步骤一中称量好的氧化石墨烯分散于二甲基甲酰胺中，氧化石墨烯与二甲基甲酰胺质量体积比为1∶1.0～1.2g/L；将步骤一中称量好的钼酸铵和硫脲溶于去离子水中，氧化石墨烯与去离子水质量体积比为1∶1.3～2.0g/L；
步骤三：将步骤二得到的分散系混合均匀后转移至反应釜中，在200～220℃条件下反应18～20小时；
步骤四：所得产物使用乙醇-水的混合溶液洗涤后干燥，即得石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物。
3.根据权利要求2所述的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物的制备方法，其特征在于，将步骤四中所得到的石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物在真空条件或保护气氛下，在350℃进行煅烧4～12小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410473014.5A CN104226337B (zh) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | 一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410473014.5A CN104226337B (zh) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | 一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104226337A CN104226337A (zh) | 2014-12-24 |
| CN104226337B true CN104226337B (zh) | 2016-05-04 |
Family
ID=52215759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410473014.5A Expired - Fee Related CN104226337B (zh) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | 一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104226337B (zh) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104777197B (zh) * | 2015-04-08 | 2017-06-16 | 湖北大学 | 一种氧化钼纳米带/石墨烯复合材料及其在制备氢气敏感元件方面的应用 |
| CN104923278A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-23 | 宁夏大学 | 一种新型石墨烯基Mo2N-Mo2C/CdS复合光催化剂及其制备和应用 |
| CN105056983B (zh) * | 2015-07-25 | 2017-11-17 | 复旦大学 | 一种二硫化钼纳米片/氮掺杂碳纤维杂化材料及其制备方法 |
| CN105200450B (zh) * | 2015-09-10 | 2017-08-25 | 北京航空航天大学 | 一种二硫化钼/炭黑复合析氢电催化材料及其制备方法 |
| CN105293581A (zh) * | 2015-10-25 | 2016-02-03 | 复旦大学 | 一种硫化钼/石墨烯/碳纳米球复合材料及其制备方法 |
| CN105618085A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-06-01 | 西安交通大学 | 一种rGO负载花瓣状MoS2异质结构的制备方法 |
| CN105771915A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 安徽大学 | 一种循环吸附剂石墨烯/二硫化钼/壳聚糖复合水凝胶的制备方法 |
| CN105903483B (zh) * | 2016-04-20 | 2018-04-03 | 燕山大学 | 二硫化钼‑镍磷析氢复合材料的制备方法 |
| CN105797756B (zh) * | 2016-04-20 | 2018-05-01 | 燕山大学 | 二硫化钼-石墨-镍磷析氢复合材料的制备方法 |
| CN106044703B (zh) * | 2016-06-01 | 2017-10-27 | 武汉理工大学 | 一种热解碳/二硫化钼纳米片/石墨烯复合材料图案化微电极及其微加工工艺 |
| CN106252629A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 江苏超电新能源科技发展有限公司 | 二硫化钼纳米片/石墨烯复合材料及其制备方法和锂离子电容器及其制备方法 |
| CN106513020A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-03-22 | 吉林大学 | 一种钨酸铋‑二硫化钼/石墨烯复合材料的制备方法 |
| CN106732670B (zh) * | 2016-12-29 | 2019-06-21 | 苏州科技大学 | 硫化钼复合富勒烯材料及在近红外光脱氮中的应用 |
| CN106925301A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-07-07 | 杭州电子科技大学 | 一种非贵金属基二维MoS2/石墨烯水还原催化剂以及其制备方法和应用 |
| CN106964368A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-21 | 山东科技大学 | 一种硫化钼纳米片/二氧化钛纳米片/石墨纤维复合材料及其制备方法 |
| CN107010671A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-04 | 齐齐哈尔大学 | 一种一步法制备二硫化钼纳米片/石墨烯异质结构的水热法 |
| CN106890651B (zh) * | 2017-04-01 | 2019-06-25 | 武斌 | 掺杂正硅酸乙酯的三维石墨烯/二硫化钼气凝胶制备方法 |
| CN106925310B (zh) * | 2017-04-05 | 2020-04-03 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 一种黑磷-二硫化钼纳米电催化剂及其制备方法、应用 |
| CN108014820B (zh) * | 2017-12-01 | 2020-07-17 | 济南大学 | 一种具有纳米多层膜结构的二硫化钼电催化剂及其制备方法 |
| CN108649194A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-10-12 | 复旦大学 | 石墨烯负载二硫化钼锂硫电池正极材料及其制备方法 |
| CN108862260A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-23 | 山东理工大学 | 一种二硫化钼团簇层复合石墨烯材料的无毒制备方法 |
| CN108940140B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-06-30 | 北京欧美中科学技术研究院 | 一种制备石墨烯碳气凝胶复合材料的方法 |
| CN109589994A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-09 | 福建江夏学院 | 一种二硫化钼-碳纳米管光催化复合材料及其合成方法 |
| CN109569666A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-05 | 广西大学 | 一种rGO/MoS2/SnO2复合气敏材料的制备方法 |
| CN110252345B (zh) * | 2019-05-10 | 2021-07-20 | 吉林大学 | 具有手风琴结构的石墨烯-二硫化钼/二氧化钛复合材料的制备方法及其应用 |
| CN110596075B (zh) * | 2019-10-24 | 2020-11-10 | 北京科技大学 | 一种石墨炔表面拉曼信号增强的方法 |
| CN111054395B (zh) * | 2019-12-10 | 2021-06-25 | 中国环境科学研究院 | 一种可见光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN117822023A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-04-05 | 井冈山大学 | 一种碱性电解水制氢用二硫化钼负载铂纳米团簇的复合电催化剂的制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130309591A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-11-21 | Nanotune Technologies Corp. | Nanoporous energy chips and related devices and methods |
| CN102698774B (zh) * | 2012-06-08 | 2014-04-09 | 浙江大学 | 一种单层MoS2与石墨烯复合纳米材料的水热制备方法 |
| CN102683648B (zh) * | 2012-06-08 | 2014-05-21 | 浙江大学 | 少层数MoS2/石墨烯电化学贮锂复合电极的制备方法 |
| CN103111311B (zh) * | 2013-02-20 | 2015-03-25 | 中国科学技术大学 | 一种复合纳米材料及其制备方法 |
-
2014
- 2014-09-16 CN CN201410473014.5A patent/CN104226337B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104226337A (zh) | 2014-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104226337B (zh) | 一种石墨烯负载片层状二硫化钼纳米复合物及其制备方法 | |
| Li et al. | Efficient reduction of Cr (VI) by a BMO/Bi2S3 heterojunction via synergistic adsorption and photocatalysis under visible light | |
| Yu et al. | Novel rugby-ball-like Zn3 (PO4) 2@ C3N4 photocatalyst with highly enhanced visible-light photocatalytic performance | |
| CN105289693B (zh) | 一种Zn0.5Co0.5Fe2O4/g‑C3N4复合光催化剂的制备方法 | |
| Zhang et al. | High yield synthesis of homogeneous boron doping C3N4 nanocrystals with enhanced photocatalytic property | |
| CN107774294A (zh) | 一种新颖光催化剂K‑g‑C3N4及其制备和应用 | |
| CN104211123A (zh) | 一种锰氧化物纳米棒的制备方法 | |
| CN103641165B (zh) | 一种以天然矿物为模板制备二氧化钛纳米管的方法 | |
| CN108187718A (zh) | 一种氮化碳/钽酸钙钾纳米片复合材料的制备方法及用途 | |
| Yu et al. | Facile hydrothermal synthesis of SnO2 quantum dots with enhanced photocatalytic degradation activity: Role of surface modification with chloroacetic acid | |
| CN113941357B (zh) | Si-TiO2/g-C3N4三元复合光催化材料及其制备方法 | |
| CN109317183A (zh) | 一种氮化硼量子点/超薄多孔氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN107649162A (zh) | 一种复合光催化剂及制备方法和应用 | |
| CN111036224A (zh) | 氧化钴/铌酸钾p-n异质结复合光催化剂的制备方法及应用 | |
| Sun et al. | Crystallinity and photocatalytic properties of BiVO4/halloysite nanotubes hybrid catalysts for sunlight-driven decomposition of dyes from aqueous solution | |
| CN109647529A (zh) | 一种基于ZIF-8合成ZnO/ZIF-CN/Ag纳米复合材料的方法 | |
| CN110420647A (zh) | 一种钨酸铅/硫化镉复合可见光催化剂的制备方法和应用 | |
| CN108620109A (zh) | 一种钒酸铈/改性凹凸棒石上转换异质结光催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN106517130B (zh) | 一种以富磷生物质制备羟基磷酸铁微纳米粉体材料的方法 | |
| CN104495922A (zh) | 一种钇酸铋纳米棒及其制备方法和用途 | |
| CN105664916A (zh) | 一种新型的铌酸铋钙钠光催化材料的制备方法及其应用 | |
| CN102626650B (zh) | 一种纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法 | |
| CN108579773A (zh) | 一种钙钛矿基复合纳米材料及制备方法与用途 | |
| CN104399452A (zh) | 一种一步微波法合成La-Cr共掺杂钛酸锶的方法 | |
| CN109675521B (zh) | 一种氧化石墨烯-氢氧化钆复合材料、制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160504 Termination date: 20160916 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |