【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工制造装备与炭材料，尤其涉及一种zncofe-ldh/mns2光催化剂、制备方法及其应用。
技术介绍
1、在各种含酚废水处理技术中，高级氧化工艺(aops)因其氧化能力强、反应速度快而受到广泛关注。特别是过一硫酸盐(pms)基aops在去除污染物方面具有明显的优势：1)pms价格便宜，易于储存，运输成本低；2)pms在较宽的ph范围(3.0-10.0)内能被有效活化；3)pms结构不对称，容易解离成硫酸根自由基(so4·-)，可以长时间降解有机污染物。
2、然而，pms需借助外力(能量或化学品)才能被活化产生可以降解污染物的活性氧物种。光催化氧化技术是一种新型的环境污染治理技术，具有低成本、无二次污染、可降解几乎所有的有机污染物等优点，目前已经证实其在废水处理、空气净化等诸多方面有现实和潜在的应用价值，受到了国内外的广泛关注。
3、然而，现有光催化技术仍存在一些缺点，如较高的催化剂制备成本、较低的太阳能利用率、较快的光生电子-空穴对复合率以及粉体光催化剂分离回收困难等，这直接制约了光催化活化pms降解苯酚的进一步应用。
4、因此，开发新的催化活化效率高、稳定性好、可重复利用的光催化纳米材料是本领域研究重点。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料、制备方法及其应用，通过zncofe-ldh与mns2的复合，开发一种制备方法简单、稳定性更好、可重复利用的异质结复
2、具体
技术实现思路
如下：
3、第一方面，一种zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料的制备方法，所述方法包括：
4、步骤1、将zncofe-ldh粉末分散于一定量去离子水中，形成zncofe-ldh的浓度为2-3g/l的悬浮液；
5、步骤2、向所述悬浮液中滴加含有摩尔比为2：1的硫脲和mncl2·4h2o的第一混合溶液，混匀后形成第一固液共混体；
6、步骤3、将所述固液共混体转移到衬有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，在180-200℃下进行第一水热反应，离心收集反应完毕后的固体产物，并经洗涤、真空干燥处理，获得所述zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料。
7、可选地，步骤1中，所述分散采用超声进行分散，所述超声分散的时间为30-60min。
8、可选地，步骤3中，所述第一水热反应进行20-24h。
9、可选地，步骤3中，所述洗涤处理包括：用去离子水和乙醇交替洗涤6-10次；
10、所述真空干燥处理的温度为60-80℃；所述真空干燥处理的时间为12-24h。
11、可选地，所述zncofe-ldh通过如下步骤制备得到：
12、步骤11、将zn(no3)2·6h2o、co(no3)2·6h2o和fe(no3)3·9h2o溶解于去离子水中，形成zn2+、co2+与fe3+的摩尔比为[m2+]/[m3+]＝2：1的前驱体溶液；
13、步骤12、将所述前驱体溶液逐滴滴加到含有摩尔比为(2-3)：1的naoh和na2co3的第二混合溶液中，并在60-90℃下剧烈搅拌2-3h，第二固液共混体；
14、步骤13、将所述第二固液共混体转移至衬有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，在110-120℃下进行第二水热反应，离心收集反应完毕后的固体沉淀，并经洗涤、真空干燥处理，得到所述zncofe-ldh的粉末。
15、可选地，步骤13中，所述第二水热反应进行20-24h。
16、可选地，步骤13中，所述洗涤处理包括：用去离子水和乙醇交替洗涤6-10次。
17、可选地，步骤13中，所述真空干燥处理的温度为60-80℃；所述真空干燥处理的时间为12-24h。
18、第二方面，本专利技术提供一种上述第一方面所述的制备方法得到的zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料。
19、第三方面，本专利技术提供一种上述第一方面所述的制备方法得到的zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料的应用，所述zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料用于可见光催化活化过一硫酸盐对待处理污水中苯酚的降解；
20、其中，所述待处理污水中，zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料的初始浓度为100mg/l，苯酚的初始浓度为10mg/l，过一硫酸盐的浓度为0.1mm，在可见光照下，所述zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料光催化活化所述过一硫酸盐，并在60min内对所述苯酚的降解效率可达100％。
21、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
22、本专利技术提供的zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料的制备方法，通过原位水热合成法成功复合zncofe-ldh与mns2，形成新的zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料。mns2的加入使得zncofe-ldh的uv-vis发生红移，使zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料具有比zncofe-ldh更宽的可见光吸收范围。并且，mns2的引入，成功实现了zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料的光生电子-空穴对在异质界面(zncofe-ldh与mns2)发生分离，从而避免单一zncofe-ldh催化纳米材料带隙中电子-空穴的快速原位重组，有助于光生载流子的分离和带隙的缩小。
23、进一步地，实验证明，在zncofe-ldh/mns2、单一zncofe-ldh、单一mns2投加量均相同(初始浓度均为100mg/l)，待处理污水中苯酚含量相同(初始浓度为30ppm)，pms的初始浓度均相同(0.1mm)，初始温度为室温，在2个标准太阳光强(2000mw/cm2)的可见光(λ>400nm)照射下，zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料、单一zncofe-ldh、单一mns2分别用于催化活化pms降解待处理污水中苯酚，由于单一zncofe-ldh吸光度有限，使得pms在30min内对苯酚的降解效率仅为16％；单一mns2虽然有较好的吸光性，但其光生电子空穴对复合率较高，使得pms在60min内对苯酚的降解效率为55％；而本专利技术实施例提供的zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料在60min时间内，对苯酚的降解效率高达100％。相较于单一zncofe-ldh光催化纳米材料，zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料具有更宽的可见光吸收范围和高效活化pms降解苯酚的能力。
24、此外，本专利技术提供的zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料在三个连续的降解实验中，催化活化pms降解苯酚的效率都保持在100％，降解率没有出现任何明显的损失，证明zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料的稳定性好，可实现循环利用，在空气净化领域具有潜在的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种ZnCoFe-LDH/MnS2光催化纳米材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据上述权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述分散采用超声进行分散，所述超声分散的时间为30-60min。
3.根据上述权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述第一水热反应进行20-24h。
4.根据上述权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述洗涤处理包括：用去离子水和乙醇交替洗涤6-10次；
5.根据上述权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述ZnCoFe-LDH通过如下步骤制备得到：
6.根据上述权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤13中，所述第二水热反应进行20-24h。
7.根据上述权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤13中，所述洗涤处理包括：用去离子水和乙醇交替洗涤6-10次。
8.根据上述权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤13中，所述真空干燥处理的温度为60-80℃；所述真空干燥处理的时间为12-24h。
9.一种上述权
10.一种上述权利要求1-8任一所述的制备方法得到的ZnCoFe-LDH/MnS2光催化纳米材料的应用，其特征在于，所述ZnCoFe-LDH/MnS2光催化纳米材料用于可见光催化活化过一硫酸盐对待处理污水中苯酚的降解；
...【技术特征摘要】
1.一种zncofe-ldh/mns2光催化纳米材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据上述权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述分散采用超声进行分散，所述超声分散的时间为30-60min。
3.根据上述权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述第一水热反应进行20-24h。
4.根据上述权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述洗涤处理包括：用去离子水和乙醇交替洗涤6-10次；
5.根据上述权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述zncofe-ldh通过如下步骤制备得到：
6.根据上述权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤13中，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，邢舰普，刘文杰，王磊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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