碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料的制备方法

技术领域

本发明涉及光催化材料，具体为一种碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料的制备方法。

背景技术

随着化学工业的发展，环境污染日益严重。印染废水的排放是造成水污染的重要原因之一。每年都有大量的商业染料排放，这些染料化学性质稳定，对生态环境造成巨大伤害。利用半导体氧化物材料在太阳光照射下能受激活化的特性，可有效的氧化降解有机物为二氧化碳和水等小分子。与传统的净化方法相比，半导体光催化技术具有反应条件温和、无二次污染、操作简单和降解效果明显等优点。二氧化钛是备受关注的光催化剂之一，其低毒、低成本、耐用、超亲水且具有优异的光化学稳定性。

过渡金属二硫族化合物是一类重要的材料，以其丰富的物理、化学性质而受到人们的关注。特别是MoS

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料的制备方法。

本发明再一目的在于，上述方法获得的产品。

本发明又一目的在于，上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现，一种碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料的制备方法，具体步骤为：

第一步：将0 .02-0 .04 mmol有机钛盐和0.04-0 .08 mmol含硫官能团有机化合物加入到80 mL乙二醇和去离子水的混合溶液中（其中二者体积比为1-2:1），进行磁力搅拌，然后向其中加入中空管碳骨架，超声分散20-30 min使其分散均匀，使溶液充分混合，记为溶液A；

第二步：将上述溶液A转移至反应釜中， 加热到200-240 ℃反应20-30 h后，溶液自然冷却至室温，将所得沉淀物过滤，用去离子水和有机溶剂洗涤3-5次后在真空干燥箱中100-120 ℃烘干，得B；

第三步：将第二步所得B分散到100 mL缓冲溶液中超声分散，将40-60 mg盐酸多巴胺加入到悬浮液中磁力搅拌20-30 h，沉淀物离心分离，将所得产物在真空烘箱60-80 ℃中干燥，得C；

第四步：将C置于含有体积分数为5%氢气的氩气气混合气氛中以1-2 ℃/min的升温和降温速率加热到500-600 ℃，保温2-4 h，得最终产物碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料。

本发明提供了一种碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料的制备方法，碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料具有较大的比表面积，对提高材料的光催化性能起着很重要的作用。有利于提高材料的光催化性能。该制备工艺相对简单，易操作。

所述的有机钛盐是钛酸四丁酯、钛酸异丙酯或钛酸乙酯中的一种或其组合。

所述的含硫官能团是硫脲、硫醇或者含硫氨基酸中的一种或其组合。

本发明提供了上述方法获得的产品。

本发明也提供了上述产品在四环素催化降解中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下： 本发明提供一种碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料的制备方法，碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料具有较大的比表面积，对提高材料的光催化性能起着很重要的作用。有利于提高材料的光催化性能。该制备工艺相对简单，易操作。在黑暗中首先碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料对四环素的吸附达到平衡，然后在紫外光催化条件下，经过60 min后，对四环素的降解达到99.3%。

附图说明

图1是实施例1中碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料的光催化性能图。

具体实施方式

本发明通过下面具体实例进行详细的描述，但是本发明的保护范围不受限于这些 实施例子。

实施例1

一种碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料，按如下步骤制备：

第一步：将0 .02mmol有机钛盐钛酸四丁酯和0.04mmol含硫官能团有机化合物l硫脲加入到80 mL乙二醇和去离子水的混合溶液中，其中二者体积比为1:1，进行磁力搅拌，然后向其中加入中空管碳骨架，超声分散20 min使其分散均匀，使溶液充分混合，记为溶液A；

第二步：将上述溶液A转移至反应釜中，加热到200 ℃反应30 h后，溶液自然冷却至室温，将所得沉淀物过滤，用去离子水和有机溶剂洗涤3-5次后在真空干燥箱中100 ℃烘干，得B；

第三步：将第二步所得B分散到100 mL缓冲溶液中超声分散，得到悬浮液；将40 mg盐酸多巴胺加入到悬浮液中磁力搅拌20h，沉淀物离心分离，将所得产物在真空烘箱80 ℃中干燥，得C；

第四步：将C置于含有体积分数为5%氢气的氩气气混合气氛中以2 ℃/min的升温速率加热到500℃，保温4 h，得最终产物碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料。

图1是碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料的光催化性能图，在黑暗中首先碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料对四环素的吸附达到平衡，然后在紫外光催化条件下，经过60 min后，对四环素的降解达到99.3%。

实施例2

一种碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料，按如下步骤制备：

第一步：将0 .02 mmol有机钛盐钛酸乙丙酯和0.04 mmol硫醇加入到80 mL体积比为2:1的乙二醇和去离子水的混合溶液中，进行磁力搅拌，然后向其中加入中空管碳骨架，超声分散30 min使其分散均匀，使溶液充分混合，记为溶液A；

第二步：将上述溶液A转移至反应釜中，加热到220 ℃反应30 h后，溶液自然冷却至室温，将所得沉淀物过滤，用去离子水和有机溶剂洗涤3次后在真空干燥箱中120 ℃烘干，得B；

第三步：将第二步所得B分散到100 mL缓冲溶液中超声分散，得到悬浮液；将40 mg盐酸多巴胺加入到悬浮液中磁力搅拌20 h，沉淀物离心分离，将所得产物在真空烘箱80 ℃中干燥，得C；

第四步：将C置于含有体积分数为5%氢气的氩气混合气氛中以2 ℃/min的升温速率加热到550 ℃，保温3 h，得最终产物碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料。

实施例3

一种碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料，按如下步骤制备：

第一步：将0 .02 mmol有机钛盐钛酸乙丙酯和0.04 mmol含硫氨基酸加入到80 mL体积比为2:1的乙二醇和去离子水的混合溶液中，进行磁力搅拌，然后，向其中加入中空管碳骨架，超声分散30 min使其分散均匀，使溶液充分混合，记为溶液A；

第二步：将上述溶液A转移至反应釜中，加热到240℃反应20 h后，溶液自然冷却至室温，将所得沉淀物过滤，用去离子水和有机溶剂洗涤3次后在真空干燥箱中120 ℃烘干，得B；

第三步：将第二步所得B分散到100 mL缓冲溶液中超声分散，得到悬浮液；将60 mg盐酸多巴胺加入到悬浮液中磁力搅拌25 h，沉淀物离心分离，将所得产物在真空烘箱80 ℃中干燥，得C；

第四步：将C置于含有体积分数为5%氢气的氩气混合气氛中以2 ℃/min的升温和降温速率加热到600 ℃，保温2 h，得最终产物碳骨架支撑超薄二硫化钛纳米片光催化材料。