一种用于光催化降解染料废水的黑磷纳米片层的制备方法,该方法具体包括以下步骤: (1)多层黑磷的制备:将除去表面氧化层的赤磷置于研钵中研磨0.5-1h,得到多层黑磷前驱体,之后将多层黑磷前驱体在转速为400-600r/min下机械球磨24-48h,即得到多层黑磷; (2)黑磷纳米片层的制备:将多层黑磷与表面活性剂一起加入至水中,进行一次超声后,得到混合溶液,将混合溶液进行一次离心后,收集上层清液,得到黑磷纳米片层前驱体,将黑磷纳米片层前驱体加入至水中,搅拌均匀后进行二次超声,之后进行二次离心,得到固体沉淀,将该固体沉淀干燥后,即得到所述的黑磷纳米片层。
步骤(1)所述的除去表面氧化层的赤磷的制备方法为:将赤磷与水一起加入至水热釜中,在190-210℃下反应10-15h,反应结束后,取出固体,干燥后即得到除去表面氧化层的赤磷。通过在水热釜中对赤磷进行高温热蒸,以除去赤磷表面的氧化层。
在制备除去表面氧化层的赤磷过程中,每1mL水中加入0.1-0.2g赤磷。
步骤(1)所述的机械球磨过程中,同时充入氩气进行保护,防止多层黑磷前驱体被氧化。 步骤(2)中,所述的表面活性剂的质量为多层黑磷质量的2.5-5%。
步骤(2)中,所述的一次超声过程中,超声波的频率为35-45KHz,超声时间为1.5-2.5h;所述的二次超声过程中,超声波的频率为35-45KHz,超声时间为0.5-1.5h。
步骤(2)中,所述的一次离心过程中,离心机转速为8000-12000r/min,离心时间为8-12min;所述的二次离心过程中,离心机转速为4000-6000r/min,离心时间为3-8min。
步骤(2)所述的搅拌过程中,搅拌机转速为400-600r/min,搅拌时间优选为3-25min,使黑磷纳米片层前驱体均匀分散于水中。
步骤(2)中,所述的表面活性剂包括CTAB、SDS、PVP、P123、SDBS、Brij30、TritonX100或Tween80中的一种或多种。其中,CTAB为十六烷基三甲基溴化铵,SDS为十二烷基硫酸钠,PVP为聚乙烯吡咯烷酮,P123为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物,SDBS为十二烷基苯磺酸钠,Brij30为聚氧乙烯月桂醚,TritonX100为聚乙二醇辛基苯基醚,Tween80为失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚。
黑磷纳米片/硫化铜纳米粒子的纳米复合物(CuS/BPNSs)
四氧化三钴纳米粒子/黑磷纳米片复合材料(Co3O4/BPNSs)
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