具有可见光活性的三元体系TiO₂/WS₂/g-C₃N₄复合光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开具有可见光活性的三元体系TiO₂/WS₂/g-C₃N₄复合光催化剂的制备方法。该方法以氰胺-硫脲混合物为原料，采用高温煅烧制备具有类石墨烯结构的氮化碳。然后在酸性条件下以二硫化钨为复合物，采用超声辅助水热法获得WS₂/g-C₃N₄复合物。最后以WS₂/g-C₃N₄复合物为光敏化剂，TiCl₄为钛源，采用超声辅助水热法制备TiO₂/WS₂/g-C₃N₄复合光催化剂。本发明的制备方法具有操作简单、成本较低及可控性好等优点，可广泛应用于氮化碳类复合光催化剂的制备。TiO₂/WS₂/g-C₃N₄复合光催化剂表现出优良的光催化降解活性，在有机废水、废气的净化处理等领域具有重要的应用前景。

主权项

具有可见光活性的三元体系TiO₂/WS₂/g‑C₃N₄复合光催化剂的制备方法，其特征在于，该方法选用WS₂/g‑C₃N₄复合物为复合敏化剂，四氯化钛为钛源，采用超声辅助溶胶‑凝胶水热法获得了具有高可见光活性的三元体系TiO₂/WS₂/g‑C₃N₄复合光催化剂；具体操作步骤如下：将硫脲和双氰胺充分研磨得到均匀的混合物，置于400 ~ 500℃的马弗炉中煅烧40 ~ 80 min，然后升温至550 ~600℃继续煅烧80 ~ 150 min，自然冷却至室温，研磨后得到g‑C₃N₄；配制盐酸乙醇溶液，向其中加入块体WS₂和g‑C₃N₄，超声处理5 ~ 20 min，得到分散液；将分散液转移至水热反应釜中，在60 ~ 100℃烘箱中水热处理8 ~ 12 h，自然冷却至室温；用无水乙醇洗涤样品2 ~ 3次，置于烘箱中干燥 3 ~ 5 h，研磨后得到WS₂/g‑C₃N₄复合物；配制TiCl₄乙醇溶液于烧杯中，向其中加入WS₂/g‑C₃N₄复合物，室温下超声分散5 ~ 60 min，得到混合分散液A；在超声处理下，向混合分散液A中滴加由六偏磷酸钠、丙三醇和去离子水组成的水解剂，超声处理5 ~ 20 min，得到TiO₂/WS₂/g‑C₃N₄前驱体溶胶；将TiO₂/WS₂/g‑C₃N₄前驱体溶胶转移至水热反应釜中，在140~180 ℃下水热处理2~6 h，自然冷却至室温；采用无水乙醇洗涤2 ~ 3次，置于烘箱中干燥3~5 h，研磨后得三元体系TiO₂/WS₂/g‑C₃N₄复合光催化剂。