CN111111704A - 一种二硫化钼光催化剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二硫化钼光催化剂的制备方法，通过将二硫化钼先与石墨烯复合，再与二氧化钛复合的方法，制备了一种二硫化钼、石墨烯、二氧化钛三元复合光催化剂，并且将光催化应用于光催化产氢中，提高了产氢效率；本发明通过将二硫化钼与石墨烯复合，增大光催化剂的孔隙率与比表面剂，使二硫化钼的活性位点暴露出来，通过加入聚乙二醇，聚乙二醇可以改善复合材料的微观形貌，可以在二氧化钛膜层上引入良好的孔结构，以增加活性位点，提高光催化活性，通过加入改性表面活性剂，可以增强二硫化钼、石墨烯和二氧化钛三者之间界面相互作用，使材料之间的结合地更加紧密。
Description
技术领域
本发明属于催化剂技术领域，具体为一种二硫化钼光催化剂的制备方法及其应用。
背景技术
光催化制氢技术始自1972年，由日本东京大学Fujishima A和Honda K两位教授首次报告发现TiO2单晶电极光催化分解水从而产生氢气这一现象，从而揭示了利用太阳能直接分解水制氢的可能性，开辟了利用太阳能光解水制氢的研究道路。随着电极电解水向半导体光催化分解水制氢的多相光催化的演变和TiO2以外的光催化剂的相继发现，兴起了以光催化方法分解水制氢的研究，并在光催化剂的合成、改性等方面取得较大进展。
类石墨结构二硫化钼由于其独特的能带特性和优异的稳定性，可用作光催化材料，但是单一的二硫化钼作为光催化剂的催化性能并不理想，需要对二硫化钼材料进行改性以提高催化效率，与二氧化钛复合是一种提高催化效率的途径，但是一般情况下二氧化钛和二硫化钼具有弱的界面相互作用，只通过简单复合会使二氧化钛和二硫化钼分散极不均匀，二硫化钼不能与二氧化钛骨架充分接触，会极大影响整个复合材料的使用稳定性，而通过水热和溶剂热反应制备的二氧化钛/二硫化钼复合材料，二氧化钛和二硫化钼之间有着强界面的接触，但是，由于二氧化钛和二硫化钼之间的晶格失配，所以这种方法制备的二氧化钛/二硫化钼复合材料的结构也不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二硫化钼光催化剂的制备方法，本发明需要解决的技术问题：
1、如何对二硫化钼进行改性以提高二硫化钼光催化剂的光催化效率；
2、通过二硫化钼与石墨烯、二氧化钛三元复合的方法提高二硫化钼光催化剂的催化效率，如何使二硫化钼与石墨烯、二氧化钛界面之间结合地更加紧密。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种二硫化钼光催化剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将二水合钼酸钠和硫脲和改性表面活性剂加入去离子水中，搅拌0.5-1h后加入石墨烯分散液，继续搅拌0.5-1h后，将混合溶液转移至高压釜中，以3-7℃/min的升温速度升温至150-200℃，持续反应12-24h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，将固体用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后置于70-90℃的烘箱中干燥8-16h，得到石墨烯-二硫化钼复合材料，石墨烯是碳原子sp2杂化六角结构的2D碳网络，具有高比表面积和优异的导电性，用石墨烯作为复合材料，可以防止附聚并提高催化剂的电子转移能力，二硫化钼是一种典型的层状金属硫化物，通过常规方法制备的二硫化钼呈多层堆积状态，阻碍了二硫化钼催化的活性位点的暴露，严重限制了二硫化钼的光催化效率，通过在制备二硫化钼的过程中加入石墨烯分散液，石墨烯作为二硫化钼纳米片成核生长的基底，二硫化钼的前驱体可以与石墨烯上的含氧官能团之间相互作用，使二硫化钼纳米片的尺寸被2D石墨烯层内的约束效应有效控制，由于石墨烯的孔隙率大，比表面积大，使二硫化钼的活性位点暴露出来，可以有效地提高二硫化钼的光催化活性；
(2)将石墨烯-二硫化钼复合材料碾成粉末，并加入体积比为1：1-2的N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液中，在混合溶液中加入改性表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮，超声0.5-1h后得到溶液A；
(3)将钛酸四丁酯、聚乙二醇和二乙醇胺溶于乙醇中，并搅拌0.5-1h，加入浓硝酸继续搅拌0.5-1h，然后加入(2)所得的溶液A，继续搅拌0.5-1h后得到溶液B；
(4)将(3)所得溶液B加入高压釜中,以3-7℃/min的升温速度升温至150-200℃，持续反应12-24h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，并用乙醇清洗3次，然后置于120-150℃的烘箱中干燥8-16h，得到二硫化钼光催化剂，二氧化钛半导体在可见光范围内的制氢效果较弱，将二硫化钼纳米片与二氧化钛结合可以有效地拓展二氧化钛的可见光吸收范围和强度，层状石墨烯-二硫化钼复合材料可以为二氧化钛颗粒提供生长位点，紫外光的照射下，二氧化钛上的光生电子可以转移到二硫化钼和石墨烯表面，可以有效提高电子迁移效率和电荷载体的分离度，通过加入聚乙二醇，聚乙二醇可以改善复合材料的微观形貌，可以在二氧化钛膜层上引入良好的孔结构，以增加活性位点，提高光催化活性。
进一步，步骤(1)中所述二水合钼酸钠、硫脲和改性表面活性剂的质量比为1：0.8-1.2:0.01-0.05，每克二水合钼酸钠加入50mL去离子水和1mL石墨烯分散液。
进一步，步骤(1)中所述石墨烯分散液的制备方法如下：将浓硫酸冷却至0-5℃，加入质量比为1：1-2：3-6的石墨粉、硝酸钠和高锰酸钾，然后升温至30-50℃反应2-5h，将反应液加入0℃的冰水中，并滴加30％的双氧水，反应1-2h，将反应液离心洗涤至中性，冷冻干燥，得改性石墨烯固体，将改性石墨烯加入去离子水中，超声分散，制得5-10mg/mL的石墨烯分散液。
进一步，步骤(2)中所述石墨烯-二硫化钼复合材料、改性表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：2-2.5：10-20，每克石墨烯-二硫化钼复合材料加N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液100mL。
进一步，所述钛酸四丁酯、聚乙二醇和二乙醇胺的质量比为1：0.1-0.5：0.2-0.5，浓硝酸、溶液A和钛酸四丁酯乙醇溶液的体积比为1：15-20：20-30。
进一步，所述改性表面活性剂的制备方法如下：
步骤一、将十二胺和葡萄糖加入甲醇中，40-60℃下搅拌反应4-8h，自然冷却至室温，得反应液一，氮气保护下，将反应液一冷却至0-10℃，加入硼氢化钠，搅拌反应2-6h后，用1mol/L盐酸调节pH至1-2，静止1h后抽滤，滤饼用去离子水洗涤3次，得到N-十二胺基葡萄糖胺盐酸盐，反应方程式如下：
步骤二、将N-十二胺基葡萄糖胺盐酸盐加入1mol/L的氢氧化钠/甲醇溶液中升温回流6-10h，冷却至室温后过滤，得N-十二胺基葡萄糖胺，反应方程式如下：
步骤三、将N-十二胺基葡萄糖胺加入甲醇中，再加入乙醛酸并升温至50-60℃反应4-8h后，将反应液减压浓缩后干燥，得到改性表面活性剂，反应方程式如下：
通过加入改性表面活性剂，可以增强二硫化钼、石墨烯和二氧化钛三者之间界面相互作用，使材料之间的结合地更加紧密，葡萄糖基改性表面活性剂具有亲水性的羟基和羧基，也有亲油性的烷基链，在溶剂环境下，具有良好的表面张力和稳定性，通过使用乙醛酸给将N-十二胺基葡萄糖胺的氮原子上引入一条支链，可以增强降低二氧化钛、二硫化钼、石墨烯的表面张力的能力，利用改性表面活性剂在水和醇中的亲水性变化，可以对二硫化钼的形貌进行调控，合成具有高活性的片状二硫化钼，同时，葡萄糖基表面活性剂是一种绿色环保表面活性剂，除了具有良好的表面活性，而且具有无毒无害和可生物降解的优良性能。
进一步，所述葡萄糖、十二胺、硼氢化钠和乙醛酸的摩尔比为1：1-2：0.2-0.5：2-2.5。
进一步，该二硫化钼光催化剂应用于光催化制氢的具体步骤为：在pyrex反应器中中加入体积比为1：4-8的甲醇和去离子水混合溶液，并将二硫化钼光催化剂分散在混合溶液中，使用配备有420nm光学截止滤光器的300W氙灯进行照射，使混合溶液分解，产生氢气。
本发明的有益效果：
1、通过二硫化钼、石墨烯、二氧化钛三种材料复合而成二硫化钼光催化剂，可以提高二硫化钼的光催化性能；通过使用石墨烯作为复合材料，可以防止附聚并提高催化剂的电子转移能力，二硫化钼是一种典型的层状金属硫化物，通过常规方法制备的二硫化钼呈多层堆积状态，阻碍了二硫化钼催化的活性位点的暴露，严重限制了二硫化钼的光催化效率，通过在制备二硫化钼的过程中加入石墨烯分散液，石墨烯作为二硫化钼纳米片成核生长的基底，二硫化钼的前驱体可以与石墨烯上的含氧官能团之间相互作用，使二硫化钼纳米片的尺寸被2D石墨烯层内的约束效应有效控制，由于石墨烯的孔隙率大，比表面积大，使二硫化钼的活性位点暴露出来，可以有效地提高二硫化钼的光催化活性；二氧化钛半导体在可见光范围内的制氢效果较弱，将二硫化钼纳米片与二氧化钛结合可以有效地拓展二氧化钛的可见光吸收范围和强度，层状石墨烯-二硫化钼复合材料可以为二氧化钛颗粒提供生长位点，紫外光的照射下，二氧化钛上的光生电子可以转移到二硫化钼和石墨烯表面，可以有效提高电子迁移效率和电荷载体的分离度，通过加入聚乙二醇，聚乙二醇可以改善复合材料的微观形貌，可以在二氧化钛膜层上引入良好的孔结构，以增加活性位点，提高光催化活性；
2、通过在制备过程中加入改性表面活性剂，可以增强二硫化钼、石墨烯和二氧化钛三者之间界面相互作用，使材料之间的结合地更加紧密，葡萄糖基改性表面活性剂具有亲水性的羟基和羧基，也有亲油性的烷基链，在溶剂环境下，具有良好的表面张力和稳定性，通过使用乙醛酸给将N-十二胺基葡萄糖胺的氮原子上引入一条支链，可以增强降低二氧化钛、二硫化钼、石墨烯的表面张力的能力，利用改性表面活性剂在水和醇中的亲水性变化，可以对二硫化钼的形貌进行调控，合成具有高活性的片状二硫化钼，同时，葡萄糖基表面活性剂是一种绿色环保表面活性剂，除了具有良好的表面活性，而且具有无毒无害和可生物降解的优良性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
石墨烯分散液的制备：
将100mL浓硫酸冷却至0℃，加入5g石墨粉、6g硝酸钠和15g高锰酸钾，然后升温至40℃反应3h，将反应液加入0℃的冰水中，并滴加30％的双氧水至溶液变色，反应1h，将反应液离心洗涤至中性，冷冻干燥，得改性石墨烯固体，将改性石墨烯加入去离子水中，超声分散，制得8mg/mL的石墨烯分散液。
实施例2
改性表面活性剂的制备：
将10g十二胺和10g葡萄糖加入甲醇中，50℃下搅拌反应6h，自然冷却至室温，得反应液一，氮气保护下，将反应液一冷却至5℃，加入3g硼氢化钠，搅拌反应3h后，用1mol/L盐酸调节pH至1-2，静止1h后抽滤，滤饼用去离子水洗涤3次，得到N-十二胺基葡萄糖胺盐酸盐；将N-十二胺基葡萄糖胺盐酸盐加入250mL 1mol/L的氢氧化钠/甲醇溶液中升温回流6h，冷却至室温后过滤，得N-十二胺基葡萄糖胺；将N-十二胺基葡萄糖胺加入150mL甲醇中，再加入20g乙醛酸并升温至50-60℃反应8h后，将反应液减压浓缩后干燥，得到改性表面活性剂。
实施例3
二硫化钼光催化剂的制备：
(1)将2g二水合钼酸钠、2g硫脲和0.2g改性表面活性剂加入去离子水中，搅拌0.5h后加入40mL石墨烯分散液，继续搅拌0.5h后，将混合溶液转移至高压釜中，以5℃/min的升温速度升温至180℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，将固体用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后置于80℃的烘箱中干燥10h，得到石墨烯-二硫化钼复合材料；
(2)将1g石墨烯-二硫化钼复合材料碾成粉末，并加入10mL体积比为1：1.5的N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液中，在混合溶液中加入2g改性表面活性剂、10g聚乙烯吡咯烷酮，超声1h后得到溶液A；
(3)将5g钛酸四丁酯、2g聚乙二醇和2g二乙醇胺溶于60mL乙醇中，并搅拌1h，加入2mL浓硝酸继续搅拌0.5h，然后加入(2)所得的30mL溶液A，继续搅拌1h后得到溶液B；
(4)将(3)所得溶液B加入高压釜中,以5℃/min的升温速度升温至150℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，并用乙醇清洗3次，然后置于120℃的烘箱中干燥10h，得到光催化剂A。
实施例4
(1)将2g二水合钼酸钠、2.2g硫脲和0.5g改性表面活性剂加入去离子水中，搅拌0.5h后加入20mL石墨烯分散液，继续搅拌0.5h后，将混合溶液转移至高压釜中，以5℃/min的升温速度升温至180℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，将固体用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后置于80℃的烘箱中干燥10h，得到石墨烯-二硫化钼复合材料；
(2)将1g石墨烯-二硫化钼复合材料碾成粉末，并加入10mL体积比为1：1.5的N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液中，在混合溶液中加入2.3g改性表面活性剂、15g聚乙烯吡咯烷酮，超声1h后得到溶液A；
(3)将5g钛酸四丁酯、2g聚乙二醇和2g二乙醇胺溶于60mL乙醇中，并搅拌1h，加入2mL浓硝酸继续搅拌0.5h，然后加入(2)所得的30mL溶液A，继续搅拌1h后得到溶液B；
(4)将(3)所得溶液B加入高压釜中,以5℃/min的升温速度升温至150℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，并用乙醇清洗3次，然后置于120℃的烘箱中干燥10h，得到光催化剂B。
实施例5
(1)将2g二水合钼酸钠、1.8g硫脲和1g改性表面活性剂加入去离子水中，搅拌0.5h后加入50mL石墨烯分散液，继续搅拌0.5h后，将混合溶液转移至高压釜中，以5℃/min的升温速度升温至180℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，将固体用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后置于80℃的烘箱中干燥10h，得到石墨烯-二硫化钼复合材料；
(2)将1g石墨烯-二硫化钼复合材料碾成粉末，并加入10mL体积比为1：1.5的N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液中，在混合溶液中加入2.5g改性表面活性剂、20g聚乙烯吡咯烷酮，超声1h后得到溶液A；
(3)将5g钛酸四丁酯、2g聚乙二醇和2g二乙醇胺溶于60mL乙醇中，并搅拌1h，加入2mL浓硝酸继续搅拌0.5h，然后加入(2)所得的40mL溶液A，继续搅拌1h后得到溶液B；
(4)将(3)所得溶液B加入高压釜中,以5℃/min的升温速度升温至150℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，并用乙醇清洗3次，然后置于120℃的烘箱中干燥10h，得到光催化剂C。
对比实施例1
将2g二水合钼酸钠、1.8g硫脲和1g改性表面活性剂加入去离子水中，搅拌0.5h后加入50mL石墨烯分散液，继续搅拌0.5h后，将混合溶液转移至高压釜中，以5℃/min的升温速度升温至180℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，将固体用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后置于80℃的烘箱中干燥10h，得到光催化剂D。
对比实施例2
(1)将2g二水合钼酸钠、1.8g硫脲和1g改性表面活性剂加入去离子水中，搅拌0.5h后加入50mL石墨烯分散液，继续搅拌0.5h后，将混合溶液转移至高压釜中，以5℃/min的升温速度升温至180℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，将固体用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后置于80℃的烘箱中干燥10h，得到石墨烯-二硫化钼复合材料；
(2)将1g石墨烯-二硫化钼复合材料碾成粉末，并加入10mL体积比为1：1.5的N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液中，在混合溶液中加入2.5g改性表面活性剂、20g聚乙烯吡咯烷酮，超声1h后得到溶液A；
(3)将5g钛酸四丁酯、2g二乙醇胺溶于60mL乙醇中，并搅拌1h，加入2mL浓硝酸继续搅拌0.5h，然后加入(2)所得的40mL溶液A，继续搅拌1h后得到溶液B；
(4)将(3)所得溶液B加入高压釜中,以5℃/min的升温速度升温至150℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，并用乙醇清洗3次，然后置于120℃的烘箱中干燥10h，得到光催化剂E。
对比实施例3
(1)将2g二水合钼酸钠、1.8g硫脲加入去离子水中，搅拌0.5h后加入50mL石墨烯分散液，继续搅拌0.5h后，将混合溶液转移至高压釜中，以5℃/min的升温速度升温至180℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，将固体用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后置于80℃的烘箱中干燥10h，得到石墨烯-二硫化钼复合材料；
(2)将1g石墨烯-二硫化钼复合材料碾成粉末，并加入10mL体积比为1：1.5的N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液中，在混合溶液中加入20g聚乙烯吡咯烷酮，超声1h后得到溶液A；
(3)将5g钛酸四丁酯、2g聚乙二醇和2g二乙醇胺溶于60mL乙醇中，并搅拌1h，加入2mL浓硝酸继续搅拌0.5h，然后加入(2)所得的40mL溶液A，继续搅拌1h后得到溶液B；
(4)将(3)所得溶液B加入高压釜中,以5℃/min的升温速度升温至150℃，持续反应12h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，并用乙醇清洗3次，然后置于120℃的烘箱中干燥10h，得到光催化剂F。
实施例4
光催化产氢活性实验是在25℃，100mL pyrex反应器中进行，在pyrex反应器中加入50mL体积比为1：4的甲醇和去离子水混合溶液，向溶液中鼓吹氮气以及抽真空除去氧气后，分别将25mg实施例1、2、3和对比实施例1、2、3得到的二硫化钼光催化剂分散在混合溶液中，使用配备有420nm光学截止滤光器的300W氙灯连续照射4h，使混合溶液分解，产生氢气，对产生的氢气使用Shimazu GC2010气相色谱仪进行量化，得到结果如下表所示：
由上表可知，通过本发明制备的光催化剂A、B、C都具有良好的催化性能，且产氢速率都在2.2mmol/h左右，而光催化剂D为二硫化钼与石墨烯的二元复合物，产氢速率明显低于A、B、C、E、F的产氢速率，说明二硫化钼、石墨烯、二氧化钛三元复合的光催化剂的光催化活性较二元的光催化剂高，光催化剂E为制备过程中不添加聚乙二醇的光催化剂，其产氢效率较A、B、C有略微下降，说明聚乙二醇起到了增加催化剂比表面积的作用，光催化剂F不添加聚乙二醇和改性表面活性剂，其产氢效率较E有明显下降，说明改性表面活性剂在制备光催化剂过程中，起到了是二硫化钼、石墨烯、二氧化钛表面结合更加紧密，分布更加均匀的作用。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种二硫化钼光催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将二水合钼酸钠、硫脲和改性表面活性剂加入去离子水中，搅拌0.5-1h后加入石墨烯分散液，继续搅拌0.5-1h后，将混合溶液转移至高压釜中，以3-7℃/min的升温速度升温至150-200℃，持续反应12-24h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，将固体用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后置于70-90℃的烘箱中干燥8-16h，得到石墨烯-二硫化钼复合材料；
(2)将石墨烯-二硫化钼复合材料碾成粉末，并加入体积比为1：1-2的N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液中，在混合溶液中加入改性表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮，超声0.5-1h后得到溶液A；
(3)将钛酸四丁酯、聚乙二醇和二乙醇胺溶于乙醇中，并搅拌0.5-1h，加入浓硝酸继续搅拌0.5-1h，然后加入(2)所得的溶液A，继续搅拌0.5-1h后得到溶液B；
(4)将(3)所得溶液B加入高压釜中,以3-7℃/min的升温速度升温至150-200℃，持续反应12-24h后自然冷却至室温，分离高压釜中固体，并用乙醇清洗3次，然后置于120-150℃的烘箱中干燥8-16h，得到二硫化钼光催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种二硫化钼光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述二水合钼酸钠、硫脲和改性表面活性剂的质量比为1：0.8-1.2:0.1-0.5，每克二水合钼酸钠加入50mL去离子水和20-50mL石墨烯分散液。
3.根据权利要求1所述的一种二硫化钼光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述石墨烯分散液的制备方法如下：将浓硫酸冷却至0-5℃，加入质量比为1：1-2：3-6的石墨粉、硝酸钠和高锰酸钾，然后升温至30-50℃反应2-5h，将反应液加入0℃的冰水中，并滴加30％的双氧水，反应1-2h，将反应液离心洗涤至中性，冷冻干燥，得改性石墨烯固体，将改性石墨烯加入去离子水中，超声分散，制得5-10mg/mL的石墨烯分散液，每克石墨粉加入20-30mL浓硫酸。
4.根据权利要求1所述的一种二硫化钼光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述石墨烯-二硫化钼复合材料、改性表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：2-2.5：10-20，每克石墨烯-二硫化钼复合材料加N,N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液10-20mL。
5.根据权利要求1所述的一种二硫化钼光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述钛酸四丁酯、聚乙二醇和二乙醇胺的质量比为1：0.1-0.5：0.2-0.5，浓硝酸、溶液A、乙醇的体积比为1：15-20：20-30。
6.根据权利要求1所述的一种二硫化钼光催化剂的制备方法，其特征在于：所述改性表面活性剂的制备方法如下：
步骤一、将十二胺和葡萄糖加入甲醇中，40-60℃下搅拌反应4-8h，自然冷却至室温，得反应液一，氮气保护下，将反应液一冷却至0-10℃，加入硼氢化钠，搅拌反应2-6h后，用1mol/L盐酸调节pH至1-2，静止1h后抽滤，滤饼用去离子水洗涤3次，得到N-十二胺基葡萄糖胺盐酸盐；
步骤二、将N-十二胺基葡萄糖胺盐酸盐加入1mol/L的氢氧化钠/甲醇溶液中升温回流6-10h，冷却至室温后过滤，得N-十二胺基葡萄糖胺；
步骤三、将N-十二胺基葡萄糖胺加入甲醇中，再加入乙醛酸并升温至50-60℃反应4-8h后，将反应液减压浓缩后干燥，得到改性表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的一种二硫化钼光催化剂的制备方法，其特征在于：所述葡萄糖、十二胺、硼氢化钠和乙醛酸的摩尔比为1：1-2：0.2-0.5：2-2.5。
8.根据权利要求1方法制备的二硫化钼光催化剂的应用，其特征在于，该二硫化钼光催化剂应用于光催化制氢，具体步骤为：在pyrex反应器中中加入体积比为1：4-8的甲醇和去离子水混合溶液，并将二硫化钼光催化剂分散在混合溶液中，使用配备有420nm光学截止滤光器的300W氙灯进行照射，使混合溶液分解，产生氢气。
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Application publication date: 20200508 |
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