一种基于Ta3N5-MoSx异质结的光催化复合材料的制备方法

本发明涉及光催化复合材料制备，尤其涉及一种基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的制备方法。

背景技术：

1、光催化复合材料可以将太阳能转化为化学能，用于产生氢气，是一种清洁能源。ta3n5是一种潜在的太阳能光催化降解材料，它的带隙在2.1ev左右，能够有效地吸收可见光，覆盖了太阳光光谱的大部分区域，从外，ta3n5还是一种环境友好的材料，当ta3n5吸收光子后，价带中的电子被激发到导带，形成电子-空穴对，产生的光生载流子是光催化反应的活性中间体，能参与氧化还原反应，降解有机污染物或分解水，符合绿色发展的理念。

2、现有技术如申请号为cn201910711970.5的专利公开了一种绣花球状ta3n5/mos2异质结光催化材料及其制备方法，ta3n5/mos2呈现出绣花球状，ta3n5纳米棒被均匀的包裹在二维mos2层间，且ta3n5与mos2之间形成紧密接触的异质结。通过ta3n5与mos2构建的异质结光催化剂能有加速光生电荷从ta3n5转移至mos2，降低光生电荷在ta3n5体相内的复合。但是上述方案中未提及理化性质可调控的mosx与ta3n5复合成异质结的方法，材料的吸光率以及光电性也有待提升。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中的问题，本发明提供了一种基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的制备方法，通过其制得的光催化复合材料的吸光率高，光电性能优异。

2、本发明解决其技术问题所采取的方案是：一种基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的制备方法，包括步骤：

3、步骤一，ta3n5纳米颗粒的制备；

4、步骤二，mosx的制备；

5、步骤三，ta3n5/mosx的制备；

6、所述步骤二，mosx的制备方法如下：

7、1)往去离子水中加入的钼酸铵和的硫脲，随后在室温下以300r/min的搅拌速度搅拌均匀，得到混合液b,所述去离子水的体积(ml)、钼酸铵的质量(g)、硫脲的质量(g)的比值为60：1.75：3.8；

8、2)往混合液b中加入1.25g聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，得到均相溶液；

9、3)将均相溶液转移至80ml内衬聚四氟乙烯的反应釜中进行密封反应，反应温度为200℃，反应时间为24h,获得反应物一；

10、4)对反应物一进行离心分离，获得沉淀物b，再将沉淀物b分别放入无水乙醇和去离子水中进行冲洗，随后进行干燥收集，得到mosx。

11、进一步的，所述步骤一，ta3n5纳米颗粒的制备方法如下：

12、1)将氯化钽和甲醇混合在一起，搅拌均匀，得到混合液a，再将混合液a加入到质量百分比为19％的50ml的氨水中，随后以400r/min的搅拌速度搅拌1h，得到沉淀物a，所述氯化钽的质量(g)与甲醇的体积(ml)的比值为1：10；

13、2)用水洗涤沉淀物a，随后过滤，再将过滤后的沉淀物a在通有空气的条件下进行加热,加热温度为800℃，加热时间为6h，得到五氧化二钽纳米颗粒；

14、3)称取500mg五氧化二钽纳米颗粒，将其放入真空管式炉中，并在通有n2的条件下进行密封煅烧，煅烧前真空管式炉内的真空度小于100pa，n2的流量为10l/min，并以800℃恒温煅烧6h，自然冷却后，得到固体粉末ta3n5纳米颗粒。

15、进一步的，所述真空管式炉的煅烧升温速率为5～10℃/min。

16、进一步的，所述钼酸铵包括无水钼酸铵和水合钼酸铵。

17、进一步的，所述步骤三，ta3n5/mosx的制备方法如下：

18、1)将mosx放入去离子水中，进行超声，超声频率为40mhz，超声时间为30～60min，获得混合液c，所述mosx的质量(g)去离子水的体积(ml)的比值为0.04：20；

19、2)将ta3n5分散到去离子水中，在400r/min的搅拌速度下搅拌20min，获得混合液d,所述ta3n5的质量(g)去离子水的体积(ml)的比值为0.15：30；

20、3)将混合液c与混合液d转移到80ml特氟龙反应釜中，随后在烘箱中进行加热，加热温度为160～240℃,加热时间为16～24h，反应结束后获得反应物二；

21、4)对反应物二进行离心分离，得到沉淀物c，再将沉淀物c分别放入无水乙醇和去离子水中进行冲洗，随后在60℃下干燥6h，得到ta3n5/mosx粉末。

22、综上所述，本发明的有益效果为：本发明的基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的吸光率高，光电性能优异。

23、上述说明仅是本发明的技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

1.一种基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一，ta3n5纳米颗粒的制备方法如下：

3.根据权利要求2所述的一种基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，所述真空管式炉的煅烧升温速率为5～10℃/min。

4.根据权利要求1所述的一种基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，所述钼酸铵包括无水钼酸铵和水合钼酸铵。

5.根据权利要求2所述的一种基于ta3n5-mosx异质结的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三，ta3n5/mosx的制备方法如下：