钴掺杂硫化钼近红外光光催化降解氨氮

黄匡正，刘守清

（苏州科技大学 化学生物与材料工程学院，江苏 苏州215009；江苏省环境功能材料重点实验室，江苏 苏州215009）

高浓度的氨氮会产生危害：一是水体中的氨氮会发生硝化作用进而产生亚硝酸盐和硝酸盐，浓度较高的氨氮会造成水体缺氧，导致水生生物因缺氧死亡；二是硝酸根在水中会转化成致癌性更强的亚硝酸根[1]；三是氨氮与过渡金属产生络合作用，对工业金属管道具有一定的腐蚀作用[2]。因此，消除废水中的氨氮对环境保护具有重要价值。

光催化降解氨氮是一种利用清洁太阳能、不产生二次污染的绿色环保技术。宽带隙半导体只能对紫外光（4%）和部分可见光（43%）有响应，而开发利用占太阳能53%的近红外光（760-3000 nm）[3-7]，则对提高太阳能的利用率具有十分重要的应用价值。

MoS2是一种与石墨烯结构类似的二维窄带隙半导体材料。它具有S-Mo-S 层状结构，层与层之间靠弱的范德华力维系。MoS2的每个Mo 原子被六个S 原子包围。研究表明，MoS2的禁带宽度在1.29-1.8 eV 之间，这主要取决于MoS2的层数。单层MoS2为直接带隙，其禁带宽度为1.8 eV，而多层MoS2为间接带隙，其禁带宽度可低到1.29 eV，理论吸收边带可延伸至961 nm，可以吸收利用近红外光。因此，笔者合成了Co-MoS2光催化剂，并开展了在近红外光辐射下光催化降解氨氮的研究。

1 实验部分

1.1 主要化学试剂

硫脲和六水合氯化钴购自上海埃彼化学试剂有限公司；钼酸钠购自国药集团试剂有限公司；无水碳酸钠和碳酸氢钠购自中国上海试剂总厂。

1.2 主要实验仪器及设备

TU-1901 紫外分光光度计购自北京普析通用仪器有限公司；……