一種用于光催化降解染料廢水的黑磷納米片層的制備方法,該方法具體包括以下步驟: (1)多層黑磷的制備:將除去表面氧化層的赤磷置于研缽中研磨0.5-1h,得到多層黑磷前驅體,之后將多層黑磷前驅體在轉速為400-600r/min下機械球磨24-48h,即得到多層黑磷; (2)黑磷納米片層的制備:將多層黑磷與表面活性劑一起加入至水中,進行一次超聲后,得到混合溶液,將混合溶液進行一次離心后,收集上層清液,得到黑磷納米片層前驅體,將黑磷納米片層前驅體加入至水中,攪拌均勻后進行二次超聲,之后進行二次離心,得到固體沉淀,將該固體沉淀干燥后,即得到所述的黑磷納米片層。
步驟(1)所述的除去表面氧化層的赤磷的制備方法為:將赤磷與水一起加入至水熱釜中,在190-210℃下反應10-15h,反應結束后,取出固體,干燥后即得到除去表面氧化層的赤磷。通過在水熱釜中對赤磷進行高溫熱蒸,以除去赤磷表面的氧化層。
在制備除去表面氧化層的赤磷過程中,每1mL水中加入0.1-0.2g赤磷。
步驟(1)所述的機械球磨過程中,同時充入氬氣進行保護,防止多層黑磷前驅體被氧化。 步驟(2)中,所述的表面活性劑的質量為多層黑磷質量的2.5-5%。
步驟(2)中,所述的一次超聲過程中,超聲波的頻率為35-45KHz,超聲時間為1.5-2.5h;所述的二次超聲過程中,超聲波的頻率為35-45KHz,超聲時間為0.5-1.5h。
步驟(2)中,所述的一次離心過程中,離心機轉速為8000-12000r/min,離心時間為8-12min;所述的二次離心過程中,離心機轉速為4000-6000r/min,離心時間為3-8min。
步驟(2)所述的攪拌過程中,攪拌機轉速為400-600r/min,攪拌時間優選為3-25min,使黑磷納米片層前驅體均勻分散于水中。
步驟(2)中,所述的表面活性劑包括CTAB、SDS、PVP、P123、SDBS、Brij30、TritonX100或Tween80中的一種或多種。其中,CTAB為十六烷基三甲基溴化銨,SDS為十二烷基硫酸鈉,PVP為聚乙烯吡咯烷酮,P123為聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物,SDBS為十二烷基苯磺酸鈉,Brij30為聚氧乙烯月桂醚,TritonX100為聚乙二醇辛基苯基醚,Tween80為失水山梨醇單油酸酯聚氧乙烯醚。
黑磷納米片/硫化銅納米粒子的納米復合物(CuS/BPNSs)
四氧化三鈷納米粒子/黑磷納米片復合材料(Co3O4/BPNSs)
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