一种光催化分解水产氢固溶体催化剂及其制备方法

摘要

一种表面负载单质镍和钴的光催化分解水产氢固溶体催化剂及其制备方法，属于光催化剂技术领域。本发明所述高效光催化分解水产氢催化剂，是由乙酸铜和乙酸锌溶于去离子水中，然后加入硫化钠形成固溶体前躯体，再装进反应釜在一定温度下反应一定时间，最后将产物洗涤、干燥得产物硫化锌镉；接着再在硫化锌镉表面负载上金属镍和钴。本发明可以使光催化分解水产氢反应速率由纯硫化锌镉的78130μmol h^-1g^-1提高到211417μmol h^-1g^-1，性能提高超过了2倍多。因此本发明是一种具有解决能源危机的工业应用性，并且是一种生产环保新型能源的新技术手段。

主权项

一种高效光催化分解水产氢催化剂的制备方法，其步骤如下：(1)取摩尔比2～8：1的乙酸镉和乙酸锌固体颗粒于盛有50～80毫升去离子水的反应容器中，乙酸镉的用量为0.05～0.4克，再加入0.7～1.5克硫化钠颗粒后搅拌1～6小时使其形成均匀悬浊液，然后转移到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，将反应釜密封后再在170～220摄氏度的烘箱中反应8～20个小时，取出反应釜使其在室温下自然降温；(2)将步骤(1)反应釜中得到的悬浊液用去离子水洗涤离心3～5次，再用乙醇洗涤离心1～3次，弃上清液后再在80～100摄氏度条件下干燥10～15小时，从而得到硫化锌镉固溶体；(3)取步骤(2)所得的产物在氮气、氩气或氮氩混合气的任一种气体保护下分散在去离子水中形成浓度为8～25毫克/升的硫化锌镉悬浊液，然后向其中先后加入体积为1～10毫升且浓度为0.0001～0.008摩尔/升硝酸镍溶液和体积为1～10毫升且浓度为0.0001～0.008摩尔/升硝酸钴溶液，并搅拌1～6小时；(4)向步骤(3)所得的产物中加入0.1～0.9克硼氢化钠颗粒，然后继续搅拌1～6小时，接着用去离子水洗涤离心3～5遍，再用乙醇洗涤离心1～2遍，弃上清液后在80～100摄氏度条件下干燥10～15小时，得到表面负载单质镍和单质钴的硫化锌镉固溶体，从而得到光催化分解水产氢催化剂。