CN107812529B - 一种复合材料光催化剂及制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境材料制备技术领域。特指一种复合材料光催化剂及制备方法及应用。采用原位生长法制备一种AgInS2量子点修饰的花球状MoS2复合半导体并负载于GO上，得到AgInS2‑MoS2/GO复合材料光催化剂，在提高AgInS2量子点分散性的同时也能实现对AgInS2‑MoS2复合金属多硫化物异质结能带调控的目的；通过控制半导体材料的形貌可以有效调控光催化剂的能带结构、与其他材料复合的界面效应以及与污染物的接触面积等，从而进一步提高光催化活性。
Description
技术领域
本发明属于环境材料制备技术领域，设计采用原位生长法制备一种AgInS2量子点修饰的花球状MoS2复合半导体并成功负载于GO的方法及应用。
背景技术
抗生素所造成的水体污染问题已成为当今社会不可忽视的一个环境问题。中国作为人口大国，抗生素的大量使用不可避免，其中也不法许多医用抗生素滥用的情况。根据中科院的最新研究结果显示，中国大陆2015年来抗生素的年平均使用量已达到22.8万吨，约占全球用量的一半，比起2013年16.2万吨呈现逐年增加的趋势。而其中超过5万吨的抗生素废水被直接排放于自然界的水土环境中，导致抗生素大量残留，对环境产生了较严重的危害,威胁到人类的健康，如过敏性反应、抗药性、双重感染和遗传变异等,特别是超级细菌的出现，引起了全世界的关注。目前就治理抗生素水污染技术还没有形成较为系统成熟的技术方案，因此国内外专家就研制高效绿色的解决方案。
光催化技术作为近年来日渐热门的绿色环保高效的环境污染处理技术，为水体抗生素污染的解决提供了一个绿色高效环保的处理方法。纳米半导体材料，大的表面积使它对反应速率的约束减小，表面缺陷和活性中心增加等优点而被用做光催化材料。而量子点作为一种准零维级别的纳米材料，由于其独特的尺寸效应在光电催化领域都具有得天独厚的优势，如硒化镉(CdSe)量子点、硫化铟银(AgInS2)量子点、碳量子点(CQDs)等。由于其表面等离子体效应已经被研究者们应用于光催化剂的改性制备。制备具有核壳结构的半导体，一方面能够有效的降低贵金属的光腐蚀及提高量子点半导体的分散性，另一方面能够充分发挥贵金属的限域等离子效应。二硫化钼(MoS2)作为一种具有优异性能的金属硫化物半导体材料，在催化化学及电化学方面都具有广泛的应用，而MoS2其合适的能带间隙使其成为一种优良的可见光响应光催化剂。由于量子点的级别的多硫化铟半导体纳米材料具有光腐蚀现象、易团聚等缺陷，使其光催化性能遭到严重抑制，并且大大降低了量子点的稳定性。因此就我们广泛开展了对AgInS2量子点材料进行改性制备。
石墨烯碳材料由于其具有较大的比表面积，强的导电性及韧性，已有研究者将其应用于改性半导体材料，提高其光催化活性。因此，本次发明内容主要在于制备AgInS2-MoS2复合光催化材料负载于氧化石墨烯(GO)，并将其运用于光催化降解四环素废水的研究。
发明内容
本发明采用原位生长法制备一种AgInS2量子点修饰的花球状MoS2复合半导体并成功负载于GO的AgInS2-MoS2/GO复合材料光催化剂，以期在提高AgInS2量子点分散性的同时也能实现对AgInS2-MoS2复合金属多硫化物异质结能带调控的目的；通过控制半导体材料的形貌可以有效调控光催化剂的能带结构、与其他材料复合的界面效应以及与污染物的接触面积等，从而进一步提高光催化活性。
本发明按以下步骤进行：
本发明所述的一种AgInS2-MoS2/GO复合材料光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
将醋酸银(AgCH3COO)和醋酸铟(In(CH3COO)3)加入十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将硫粉与十二烷胺溶解在十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤，将沉淀物再分散于正己烷中。重复上述离心、洗涤、分散步骤以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
将钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和硫脲(CH4N2S)溶于去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及一定量的GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
步骤(1)中，所述醋酸银、醋酸铟与硫粉的物质的量之比为1:1:2。
步骤(1)中，所述十二烷胺与AgInS2量子点前驱体物质量比为2:1。
步骤(1)中，所述十二烷基硫醇与醋酸铟的质量比为12.84:1。
步骤(2)中，所述MoS2前驱液中Mo和S的摩尔比为1:2。
步骤(2)中，所述MoS2与所加入AgInS2量子点前驱体的质量比为1:3。
步骤(2)中，所述GO粉末是通过Hummers法改性制备得到的，GO粉末的质量为醋酸铟的质量的5～10wt％。
所述制备方法得到的AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂，应用于在可见光催化降解抗生素废水中的四环素。
按照以上所述的制备方法得到的AgInS2-MoS2/GO复合材料光催化剂，应用于光催化降解抗生素废水中盐酸四环素。
上述技术方案中步骤(2)中去离子水的用量为能使固体完全溶解即可。
本发明中所用的石墨，醋酸铟，醋酸银均为分析级别，购于国药化学试剂有限公司；十二烷基硫醇，十二烷胺，硫粉购买于上海阿拉丁试剂有限公司；
四环素抗生素为标品，购于上海顺勃生物工程有限公司。
本发明的有益效果：
本发明实现了原位生长法制备AgInS2量子点修饰的AgInS2-MoS2/GO复合纳米材料光催化剂，并成功将其作为光催化剂降解抗生素废水的目的。充分利用多硫化铟AgInS2量子点的尺寸效应及在复合半导体异质结中的能带调控作用，通过负载于新型碳材料改性半导体作为光催化剂，利用可见光进行激发，与污染物分子更充分接触，相互作用实现特殊的催化或转化效应，使周围的氧分子和水分子激发成极具氧化力的超氧负离子，从而达到降解环境中有害有机物质的目的，该方法不会造成资源浪费与附加污染的形成，且操作简便，成本较低，是一种绿色环保的高效处理技术。
附图说明
图1为AgInS2-MoS2/GO复合材料光催化剂的SEM图。
图2为AgInS2-MoS2/GO复合材料光催化剂的TEM图。
图3为AgInS2-MoS2/GO复合材料光催化剂的PL图。
具体实施方式
下面结合说明书附图及具体实施实例对本发明做进一步说明。
本发明中所制备的光催化剂的光催化活性评价：在DW-01型光化学反应仪(购自扬州大学城科技有限公司)中进行，将100mL四环素浓度为20mg/L的模拟废水加入反应器中并测定其初始值，然后加入制得的光催化剂，磁力搅拌，进行半小时暗吸附平衡，然后开启曝气装置通入空气保持催化剂处于悬浮或飘浮状态，打开氙灯光源进行光照，光照过程中间隔10min取样分析，进行反应1h，离心分离后取上层清液在分光光度计λmax＝357nm处测定吸光度，并通过公式：Dr＝[1-Ai/A0]×100％算出降解率，其中A0为达到吸附平衡时四环素溶液的吸光度，Ai为定时取样测定的盐酸四环素溶液的吸光度。
实施例1：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热30min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.2419g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及5wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到66.52％。
实施例2：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.2419g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及5wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到82.52％。
实施例3：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热120min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.2419g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及5wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到67.40％。
实施例4：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0175g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.2419g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及5wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到66.14％。
实施例5：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0393g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.2419g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及5wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到73.54％。
实施例6：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.3629g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及5wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到88.28％。
实施例7：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.4838g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及5wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到81.34％。
实施例8：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.2419g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及7wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到89.62％。
实施例9：(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.3629g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.10g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及10wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到80.94％。
实施例10：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.2419g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.15g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及7wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到95.14％。
实施例11：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
称取0.4mmol(0.1168g)醋酸银(AgCH3COO)和0.4mmol(0.0674g)醋酸铟(In(CH3COO)3)，加入15ml十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将0.0262g硫粉与2.15g十二烷胺混合溶解在5ml十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热60min；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤3～5次，将沉淀物再分散于正己烷中。重复3次以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体。
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
称取0.2419g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和0.3806g硫脲(CH4N2S)溶于20mL去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入0.20g步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及7wt％GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到100mL高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
(3)取(2)中0.08g样品在光化学反应仪中进行光催化降解试验，测得该光催化剂对四环素抗生素的降解率在60min内达到91.03％。
图1为AgInS2量子点修饰MoS2负载氧化石墨烯光催化剂的SEM图。
图2为AgInS2量子点修饰MoS2负载氧化石墨烯光催化剂的TEM图，图中展示了MoS2和GO的引入明显增强了AgInS2量子点的分散性。
图3为AgInS2量子点修饰MoS2负载氧化石墨烯光催化剂的PL图，从图中可以看出当引入AgInS2量子点修饰与负载氧化石墨烯后，荧光强度明显减弱，表明了材料的光生电子与空穴的分离性得到提高。
11个实施例工艺参数区别在于AgInS2量子点前驱体的合成条件(如加热反应时间、温度)、AgInS2量子点前驱体合成所需前驱物的量、AgInS2-MoS2/GO复合材料中MoS2合成条件及其前驱物的量，以及GO的量的不同。这些区别均会造成合成AgInS2-MoS2/GO中AgInS2、MoS2晶型结构的差异以及复合材料复合比例的不同所造成比表面积以及电子迁移情况的不同，这些区别都会导致降解率的差异。
Claims (8)
1.一种复合材料光催化剂，为AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂，其特征在于，采用如下方法制备：
(1)AgInS2量子点前驱体的制备：
将醋酸银(AgCH3COO)和醋酸铟(In(CH3COO)3)加入十二烷基硫醇(DT)混合并置入三口烧瓶中，150℃条件下通氩气加热2h；将硫粉与十二烷胺溶解在十二硫醇中，之后将溶液迅速注入到三口烧瓶中并升温至240℃加热；待反应结束，溶液冷却至室温，加入乙醇形成沉淀物，离心，乙醇洗涤，将沉淀物再分散于正己烷中；重复上述离心、洗涤、分散步骤以提纯样品，过滤烘干所得固体即为AgInS2量子点前驱体；
(2)AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂的制备：
将钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)和硫脲(CH4N2S)溶于去离子水中以生成MoS2前驱液，搅拌过程中加入步骤(1)中制备的AgInS2量子点前驱体以及一定量的GO粉末，待搅拌超声均匀后，将混合溶液转移到高压反应釜中在180℃下煅烧24h，待自然冷却至室温，将得到的样品离心收集，分别用去离子水和乙醇洗涤，干燥即得AgInS2-MoS2/GO复合光催化剂。
2.如权利要求1所述的一种复合材料光催化剂，其特征在于，步骤(1)中，所述醋酸银、醋酸铟与硫粉的物质的量之比为1:1:2。
3.如权利要求1所述的一种复合材料光催化剂，其特征在于，步骤(1)中，所述十二烷胺与AgInS2量子点前驱体物质量比为2:1。
4.如权利要求1所述的一种复合材料光催化剂，其特征在于，步骤(1)中，所述十二烷基硫醇与醋酸铟的质量比为12.84:1。
5.如权利要求1所述的一种复合材料光催化剂，其特征在于，步骤(2)中，所述MoS2前驱液中Mo和S的摩尔比为1:2。
6.如权利要求1所述的一种复合材料光催化剂，其特征在于，步骤(2)中，所述MoS2与所加入AgInS2量子点前驱体的质量比为1:3。
7.如权利要求1所述的一种复合材料光催化剂，其特征在于，步骤(2)中，所述GO粉末是通过Hummers法改性制备得到的，GO粉末的质量为醋酸铟的质量的5～10wt％。
8.如权利要求1～7中任一种所述的复合材料光催化剂的用途，用于在可见光下催化降解抗生素废水中四环素。
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| CN103043709A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-17 | 上海师范大学 | 一种氧化石墨烯/AgInS2纳米杂化材料及其制备方法 |
| CN106031875A (zh) * | 2015-03-12 | 2016-10-19 | 大连民族学院 | 一种具有可见光光催化氧化和光催化还原能力的AgInS2纳米花及制备和应用 |
| CN106398056A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-02-15 | 北京航空航天大学 | 具有优异的吸波及电磁屏蔽性能的复合材料及其制备方法 |
-
2017
- 2017-10-30 CN CN201711051724.9A patent/CN107812529B/zh active Active
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