一种BiOBr/MoS2光催化剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种BiOBr/MoS2光催化剂的制备方法及应用。将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为溴源，在乙二醇作用下，采用水热法成功制备BiOBr/MoS2光催化剂。不仅有利于光的穿透和吸收，而且有利于催化剂的分离回收。在可见光下反应60min，对浓度为10mg/L的罗丹明B溶液降解率为100％，BiOBr/MoS2对罗丹明B溶液的降解效果较BiOBr有所提高。同时，BiOBr/MoS2不仅表现出了材料自身的稳定性，而且多次重复使用后并未失活钝化，仍保持了良好的催化活性，在印染废水治理方面具有较好的应用前景。染废水治理方面具有较好的应用前景。染废水治理方面具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种BiOBr/MoS2光催化剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种BiOBr/MoS2光催化剂的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]印染废水是中国工业废水主要污染源之一，对水体环境的安全造成极大的威胁。印染废水的水量和水质是不稳定的，当印染工艺与原料等发生变化时，其水质情况也会发生变化。印染废水的危害较大，存在一些对生物体有害物质，有致癌，致突变，致畸等风险，对于生态环境安全造成不利影响，最终会威胁到人类自身安全。印染废水中的染料能阻挡太阳光照，影响了水体生物的正常生命活动需求。因此，发展有效、经济和适用的技术来消除这些污染物仍然是一项巨大的挑战。
[0003]光催化是化学氧化技术的一种，因其经济节能、高效环保等特点，已经被应用于印染废水的处理中。近年来，已经有部分研究人员运用光催化技术来降解罗丹明B废水并取得一定进展，该技术有望成为印染废水中罗丹明B降解的一种有效方法。

技术实现思路
：
[0004]为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案为：一种BiOBr/MoS2光催化剂，制备方法包括如下步骤：
[0005]1)将四水钼酸铵(NH4)6Mo7O
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4H2O和硫脲CH4N2S加入到去离子水中，搅拌，超声得到溶液A；
[0006]2)将4ml聚丙烯酸钠(C3H3NaO2)
n
加入在步骤1)得到的溶液A中，持续搅拌，反应后得到溶液B；
[0007]3)将溶液B离心，洗涤，除去其中杂质，干燥，研磨，得到黑色金属光泽的粉末状产物C；
[0008]4)在50mL烧杯中加入五水硝酸铋Bi(NO3)3·
5H2O于乙二醇C2H6O2搅拌得到溶液D；
[0009]5)将步骤3)得到的产物C加入到去离子水中，再加入十六烷基三甲基溴化铵C
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BrN搅拌得到溶液E；
[0010]6)将步骤4)得到的溶液D逐滴加入到步骤5)得到的溶液E中，搅拌得到溶液F；
[0011]7)将步骤6)得到的溶液F进行反应，自然冷却后，离心收集，洗涤，干燥，研磨成粉末状固体，得到BiOBr/MoS2光催化剂。
[0012]上述的一种BiOBr/MoS2光催化剂，按质量比，(NH4)6Mo7O
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·
4H2O：CH4N2S的质量比为0.8：3：0.032。
[0013]上述的一种BiOBr/MoS2光催化剂，步骤2)中，反应温度为180℃，反应时间为24h。
[0014]上述的一种BiOBr/MoS2光催化剂，步骤4)中，按固液比，Bi(NO3)3·
5H2O：C2H6O2为0.97g：20mL。
[0015]上述的一种BiOBr/MoS2光催化剂，步骤5)中，按质量比，产物C：C
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BrN为1：45.5。
[0016]上述的一种BiOBr/MoS2光催化剂，步骤6)中，所述反应是在150℃下反应8h。
[0017]上述的一种BiOBr/MoS2光催化剂在降解罗丹明B废液中的应用。
[0018]上述的应用，方法如下，在罗丹明B溶液中加入BiOBr/MoS2光催化剂，搅拌，开启氙灯照射。
[0019]本专利技术的有益效果为：
[0020]制备的BiOBr/MoS2具有高光催化性能和良好的重复使用稳定性，且多次重复使用后并未失活钝化，仍保持了良好的催化活性，在印染废水治理方面具有较好的应用前景。为复合光催化剂的应用带来了良好的经济效益，促进了资源节约型、环境友好型技术的实际应用。
附图说明
[0021]图1是BiOBr/MoS2光催化剂对不同浓度的罗丹明B废液的降解效果图。
具体实施方式
[0022]实施例1BiOBr/MoS2光催化剂的制备，包括如下步骤：
[0023]1、在100mL烧杯中加入0.8g(NH4)6Mo7O
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4H2O和3g CH4N2S，再加入70ml去离子水，慢速搅拌，超声30min得到溶液A；
[0024]2、将4ml浓度为8g/L的(C3H3NaO)
n
加入在步骤1)得到的溶液A中，持续搅拌60min，于180℃下反应24h，得到溶液B；
[0025]3、将溶液B离心，交替洗涤样品，除去其中杂质，于烘箱中60℃干燥，研磨，得到黑色金属光泽的粉末状产物C；
[0026]4、在50mL烧杯中加入0.97gBi(NO3)3·
5H2O于20mL C2H6O2，搅拌30min得到溶液D；
[0027]5、将步骤3)得到的产物C取0.016g加入到50ml去离子水中，再加入0.728gC
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BrN搅拌30min得到溶液E；
[0028]6、将步骤4)得到的溶液D逐滴加入到步骤5)得到的溶液E中，搅拌60min得到溶液F；
[0029]7、将步骤6)得到的溶液F在150℃下反应8h，自然冷却后，离心收集，交替洗涤，除去样品中杂质，60℃干燥，研磨成粉末状固体，得到BiOBr/MoS2光催化剂。
[0030]实施例2BiOBr/MoS2光催化剂对不同浓度的罗丹明B废液的降解效果
[0031]1、按照实施例1中的步骤1，制备BiOBr/MoS2光催化剂。
[0032]2、取5根一样的比色管，每根比色管加入0.05gBiOBr/MoS2光催化剂，然后分别加入100mL5 mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L、50mg/L的罗丹明B溶液，放入光化学反应器中，暗室搅拌吸附30min。
[0033]3、达到吸脱附平衡后每根试管取出一定体积的溶液，8000rpm离心15min后取上清液，测污染物浓度，并以其作为初始浓度。
[0034]4、开启光源，调节氙灯功率450W，进行光反应实验。之后每隔30min移取5mL样品溶液，离心后取上清液，用紫外
‑
可见分光光度计于554nm处测定溶液中罗丹明B的浓度，根据公式(1)计算降解率：
[0035][0036]式中，C0是污染物初始浓度，C
t
是污染物降解过程中每个时间点的浓度。
[0037]结果如图1所示，BiOBr/MoS2光催化剂经过可见光照射，对于罗丹明B废水具有优异的光催化降解能力。对浓度较高的罗丹明B(50mg/L)有很好的降解效果：可见光照射120min可以去除75％。随着污染物初始浓度的减小，光催化降解所需的时间明显缩短。浓度为5mg/L、10mg/L和15mg/L罗丹明B废水在30min、60min、90min内即可完全降解。对浓度为20mg/L的罗丹明B，光照120min后，罗丹明B的降解率高达98％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BiOBr/MoS2光催化剂，其特征在于，制备方法包括如下步骤：1)将四水钼酸铵(NH4)6Mo7O
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4H2O和硫脲CH4N2S加入到去离子水中，搅拌，超声得到溶液A；2)将4ml聚丙烯酸钠(C3H3NaO2)
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加入在步骤1)得到的溶液A中，持续搅拌，反应后得到溶液B；3)将溶液B离心，洗涤，除去其中杂质，干燥，研磨，得到黑色金属光泽的粉末状产物C；4)在50mL烧杯中加入五水硝酸铋Bi(NO3)3·
5H2O于乙二醇C2H6O2搅拌得到溶液D；5)将步骤3)得到的产物C加入到去离子水中，再加入十六烷基三甲基溴化铵C
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BrN搅拌得到溶液E；6)将步骤4)得到的溶液D逐滴加入到步骤5)得到的溶液E中，搅拌得到溶液F；7)将步骤6)得到的溶液F进行反应，自然冷却后，离心收集，洗涤，干燥，研磨成粉末状固体，得到BiOBr/MoS2光催化剂。2.根据权利要求1所述的一种BiOBr/MoS2光催化剂，其特征在于，按质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：包红旭，马修文，江世杰，陈晨，殷万欣，潘晨晨，高萌，欧阳明燚，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：