【技术实现步骤摘要】
特异性的三层堆叠的三元复合催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种特异性的三层堆叠的三元复合催化剂及其制备方法和应用，通过控制制备过程，形成以（001）TiO2-MoS2为基础，复合C3N4的三元催化剂，且在模拟太阳光条件下降解罗丹明时表现出比单独使用C3N4作催化剂时高2～4倍的催化效率。
技术介绍
当前时代下，环境污染和能源危机是研究者们需要迫切解决的两大难题，而光催化可以通过分解水制备清洁能源-氢气，也可以降解有机污染物，是一种高效绿色环保的新技术，TiO2便是其中应用最为广泛的催化剂。但是，TiO2光催化效率一直受限于其较高的光生电子与空穴复合率和可见光非响应特性，因此开发高量子效率和可见光响应的TiO2是光催化领域发展的重要方向近期，大比例暴露高能（001）晶面的锐钛矿型TiO2是研究的热点，尤其是2维层状锐钛矿型TiO2，其具有大量的反应活性位点，是一种极富前景的光催化材料，但是光激发下TiO2产生的电子和空穴很容易就复合，所以通常负载贵金属作为助催化剂来加快电子-空穴对的分离。显然，贵金属价格昂贵，...
【技术保护点】
1.一种特异性的三层堆叠的三元复合催化剂，所述三元复合催化剂为TiO
【技术特征摘要】
1.一种特异性的三层堆叠的三元复合催化剂，所述三元复合催化剂为TiO2-MoS2-C3N4，其特征在于，MoS2负载在TiO2的（001）面上，而层状C3N4则随机附在MoS2层或是TiO2（001）层上。
2.根据权利要求1所述特异性的三层堆叠的三元复合催化剂的制备方法，其特征在于，利用MoS2来替代较为昂贵的贵金属，并以二维层状结构的形式增大两者接触面积，极大促进电子空穴对的分离，最后，以超声方式加入酸化处理后形成的片层C3N4，得到层层堆叠的TiO2-MoS2-C3N4三元复合催化剂，包括如下步骤：
（1）取10ml钛酸四丁酯置于聚四氟乙烯烧杯中并搅拌，称取1~5ml氢氟酸逐滴加入烧杯，继续搅拌30min后移至50ml水热釜中，于200℃烘箱中保温24小时，反应结束之后去除上层清液，并用无水乙醇和去离子水多次清洗固体材料，80℃下干燥过夜，最后放入马弗炉中，在600℃下煅烧2h去除表面的氟原子，所得催化剂标记为（001）-TiO2；
（2）取（001）-TiO2200mg置于烧杯中，加入20ml去离子水，分别称取0.1~0.03g的钼酸钠和投加质量为钼酸钠2倍的硫脲加入溶液中并搅拌均匀，之后移至50ml水热釜中于200℃保温24小时，反应结束之后去除上层清液，并用无水乙醇和去离子水多次清洗固体材料，80℃下干燥过夜，所得催化剂标记为TiO2-MoS2；
（3）取一定量三聚氰胺于坩埚中，在一定温度及一定升温速率下煅烧制备C3N4，将其置于浓盐酸中2小时后再超声处理2小时，使用去离子水多次洗涤至中性，80℃下干燥过夜；
（4）取TiO2-MoS2和C3N4于去离子水中，所述的C3N4和TiO2-MoS2的质量比为0:1~1:1，超声处理5小时后，过滤并于80℃下干燥过夜，最后将干燥样品在氮气气氛下煅烧2小时，所得催化剂标记为TiO2-MoS2-C3N4。
3.根据权利要求2所述特异性的三层堆叠的三元复合催化剂的制备方法，其特征在于，按如下步骤：
（1）取10ml钛酸四丁酯置于聚四氟乙烯烧杯中并搅拌，称取1.2ml氢氟酸逐滴加入烧杯，继续搅拌30min后，待搅拌均匀后移至50ml水热釜中，于200℃烘箱中保温24小时，反应结束之后去除上层清液，并用无水乙醇和去离子水多次清洗固体材料，80℃下干燥过夜，最后放入马弗炉中，控制升温速度为3℃，在600℃下煅烧2h去除表面的氟原子，所得催化剂标记为1.2-TiO2；
（2）取1.2-TiO2200mg置于烧杯中，加入20ml去离子水中得溶液，分别称取30mg的钼酸钠和60mg加入溶液中并搅拌均匀之后，移至50ml水热釜中于200℃保温24小时，反应结束之后去除上层清液，并用无水乙醇和去离子水多次清洗固体材料，80℃下干燥过夜，所得催化剂标记为1.2TiO2-MoS2；
（3）取2g三聚氰胺于坩埚中，在5℃的升温速度在550℃下煅烧2h，将其置于浓盐酸中2小时后再超声处理2小时，使用去离子水多次洗涤至中性，80℃下干燥过夜，标记为C3N4；
（4）取100mg1.2TiO2-MoS2和50mgC3N4于去离子水中，超声处理5小时后，过滤并于80℃下干燥过夜，最后将干燥样品在500℃氮气气氛下煅烧2小时，所得催化剂标记为1.2TiO2--0.03MoS2-0.05...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，王泽轩，童琴，赵昆峰，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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