一种碳化钼与二氧化钛复合光催化分解水产氢催化剂及其制备方法

摘要

一种碳化钼和二氧化钛复合的光催化分解水产氢催化剂及其制备方法，属于纳米催化剂技术领域。其是由钼酸铵和葡萄糖水热法制备成前躯体，前躯体再在一定温度和氮气、氩气或氮气氢气混合气的保护下焙烧，然后将产物洗涤、干燥得产物碳化钼；碳化钼再与锐钛矿球状二氧化钛纳米花混合均匀焙烧制备得到，其中锐钛矿球状二氧化钛与碳化钼的质量用量比为100：0.25～4。本发明可以使光催化产氢反应速率由纯二氧化钛的0.90mmol h^‑1g^‑1提高到27.65mmol h^‑1g^‑1，提高了超过30倍，因此本发明是一种具有解决能源危机的办法并具有潜在工业应用性，更是一种生产环保新型能源的新技术手段。

主权项

一种碳化钼与二氧化钛复合光催化分解水产氢催化剂的制备方法，其步骤如下：(1)取钼酸铵固体颗粒1～3克于30～50毫升去离子水中搅拌20～50分钟使其溶解完全，继续搅拌下加入2～6克葡萄糖，钼酸铵与葡萄糖的质量比为0.5：2～6，再继续搅拌1～3小时得到透明溶液；(2)将步骤(1)得到的透明溶液在120～250摄氏度下晶化6～15小时，然后自然冷却至室温，弃上清液后产物用去离子水洗涤离心3～5次，再用无水乙醇洗涤离心1～3次；最后在80～100摄氏度条件下干燥12～18小时；(3)取步骤(2)得到的干燥产物在氮气、氩气或氮气氢气混合气的任一种气体保护下，600～1000摄氏度条件下焙烧2～5小时；(4)将步骤(3)得到的焙烧后的产物用去离子水洗涤，干燥后得到碳化钼；(5)将0.5～2毫升的钛酸四丁酯，加入到20～40毫升的冰醋酸中，然后再搅拌1～2小时得乳浊液；最后将乳浊液在120～250摄氏度下晶化6～15小时，然后自然冷却至室温，弃上清液后产物用去离子水洗涤离心3～5次，再用无水乙醇洗涤离心1～3次；然后在80～100摄氏度条件下干燥12～18小时；(6)取步骤(5)得到的干燥产物在400～600摄氏度条件下焙烧2～4小时得到粒径1.5～3微米的球状纳米花二氧化钛；(7)将步骤(4)中制得的碳化钼分散在30～50毫升无水乙醇中，接着超声30～50分钟，然后再向该悬浊液中加步骤(6)中制备的球状纳米花二氧化钛，继续超声1～2小时，二氧化钛与碳化钼的质量用量比为100：0.25～4；(8)将步骤(7)得到的悬浊液在80～100摄氏度条件下蒸发除去无水乙醇后将剩余产物转入带氮气、氩气或氮气氢气混合气的任一种气体保护、300～500摄氏度条件下焙烧2～5小时，从而得到碳化钼与二氧化钛复合光催化分解水产氢催化剂。