【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多功能材料领域，涉及一种mos2基气凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、由于人口持续增长、城市化进程加快、水污染严重，全球淡水资源短缺和能源危机日益严重，利用不可携带的废水或海水生产淡水是满足巨大淡水需求的重要途径。反渗透、膜蒸馏等常规水处理技术存在设备投资高、化石能源消耗大等问题。
2、太阳能是一种清洁、免费、取之不尽、用之不竭的能源，有效利用太阳能被认为是解决未来能源和环境问题的最终答案。最近，利用可再生太阳能，将光热材料限制在空气-水界面的界面太阳能蒸汽产生技术(issg)被认为是一种既环保又经济的技术。与传统的底加热或散装加热配置相比，界面太阳能蒸汽产生技术(issg)减少了热量向散装水的扩散，实现了较高的能量转换效率。但是，如果水源已经被药物等不可生物降解的有毒有机化合物污染，这些有机污染物可能会随水蒸气蒸发，污染凝结水，甚至蒸发后浓缩在水源中，造成二次污染。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种具有协同界面光蒸汽转化性能和高光催化性能的双功能可重复利用凝胶，以亲水性聚丙烯酰胺为多孔气凝胶骨架，以低带隙的富缺陷mos2为太阳能吸收材料，通过交联发泡聚合法制备了一种具有良好机械稳定性和耐盐性的多孔mos2基气凝胶(mos2-ph)。其水蒸发速率高达3.954kg/m2/h，且对亚甲基蓝、罗丹明b等水污染物有高效光催化降解效果，重复效果好，在水源处理方面有广阔的应用前景。
2、为了实现本专利技术目的，所采用的技术方案
3、本专利技术提供了一种mos2基气凝胶及其制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1：制备低带隙富缺陷的mos2纳米花。
5、步骤1-1：将钼源、硫源加入去离子水中，钼源、硫源中钼、硫的元素比为1:1～6，超声反应(反应时间30min)，再搅拌使其混合均匀。
6、其中，钼源为四水合七钼酸六铵，硫源为硫代乙酰胺或硫脲。
7、步骤1-2：将步骤1-1所得的水溶液在220℃下反应6-30h，得到mos2悬浮液。
8、步骤1-3：步骤1-2的mos2悬浮液冷却至室温后，分离出固体产物并用无水乙醇洗涤。
9、步骤1-4：将步骤1-3的固体产物放入烘箱中干燥(烘箱温度优选60℃±10℃)，最终得到低带隙富缺陷的mos2纳米花。
10、步骤2：mos2基多孔气凝胶的制备。
11、步骤2-1：取适量步骤1所制得的mos2加入10ml去离子水搅拌过夜，然后加入丙烯酰胺作为交联单体、n,n-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，超声混合10min，制得悬浮液。
12、其中，mos2加入量为丙烯酰胺的20％～50％，丙烯酰胺和n,n-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为26:1。
13、作为优选，mos2加入量为丙烯酰胺的30％。
14、步骤2-2：在步骤2-2所得的悬浮液在快速机械搅拌下加入适量十二烷基硫酸钠，再继续搅拌，使悬浮液内充满气泡，搅拌时间≥5min。加入十二烷基硫酸钠后，悬浮液会在五分钟内充满气泡。
15、作为优选，丙烯酰胺与十二烷基硫酸钠的摩尔比为590～2360:1；
16、步骤2-3：在步骤2-3所得的悬浮液中加入3ml四甲基乙二胺作为催化剂，搅拌适当时间使其充分反应(反应时间≥15min)气泡变少，开始交联形成流体水凝胶。
17、以四甲基乙二胺作为催化剂，可以使sds产生的气泡明显变少，使开始形成流体水凝胶，经过实验观察反应时间<15min凝胶不成形或气泡剩余过多，
18、≥15min都可以充分反应。
19、步骤2-5：最后在步骤2-3所得的流体水凝胶中加入四甲基乙二胺作为形成剂，流体水凝胶迅速变成固体水凝胶，再冷冻干燥24h，制得mos2基多孔气凝胶。
20、作为优选，丙烯酰胺与四甲基乙二胺的摩尔比为59:50。
21、与现有技术相比，本专利技术具有以下主要优点和有益效果：
22、1、本专利技术利用钼酸铵、硫脲合成低带隙富缺陷的mos2纳米花，其独特纳米花球状结构，使其膨胀程度高，表面积大，对光吸收效果更好，同时，气凝胶表面和内部的多孔结构，可以使太阳光在多孔结构中进行多次反射进一步增强光吸收效果，使太阳能吸收材料更有效的局部升温，进而提升水蒸发速率，且边缘硫缺陷作为活性位加速水分子吸附解离成羟基自由基和氢，增强对mb的降解效果。
23、2、本专利技术提供的一种双功能mos2基多孔气凝胶，本专利技术制备方法简单、可扩展，通过大量的实验、测试，得到钼源、硫源中钼、硫的元素比为1:4、反应时间为18h时制得的mos2纳米花，纳米片呈波纹形态，片层之间保持不堆叠，纳米花球膨胀程度更高，具有更大的表面积，对光吸收效果更好，在该条件下制成的mos2纳米花与其他材料复合后制得的气凝胶，在1次太阳照射下，表现出快速的水分蒸发(3.954kg/m2/h)和高效的光催化降解效果(98％)，表现出光热蒸发和催化降解的协同作用。这项工作为实现淡水生产和污水净化的良好结合提供了一种新的途径。
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1.一种MoS2基气凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的MoS2基气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述钼源为四水合七钼酸六铵；所述硫源为硫代乙酰胺或硫脲。
3.根据权利要求1所述的MoS2基气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述水热反应温度为220℃，反应时间为6-30h。
4.根据权利要求1所述的MoS2基气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述MoS2加入量为丙烯酰胺单体质量的20％～50％；
5.根据权利要求3所述的MoS2基气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述快速机械搅拌时间≥5min；
6.根据权利要求1所述的MoS2气凝胶的制备方法制备的气凝胶在含有有机污染物水处理和含有有机污染物海水淡化中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种mos2基气凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的mos2基气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述钼源为四水合七钼酸六铵；所述硫源为硫代乙酰胺或硫脲。
3.根据权利要求1所述的mos2基气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述水热反应温度为220℃，反应时间为6-30h。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛辉麾，王桂灵，王璐，葛吕洁，桂豪冠，姚超，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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