复合光催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102000591A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102000591A(43)申请公布日2011.04.06(21)申请号201010530341.1(22)申请日2010.11.03(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人陈刚申造宇于耀光周超(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人韩末洙(51)Int.Cl.B01J27/04(2006.01)B01J35/08(2006.01)C01B3/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称复合光催化剂及其制备方法(57)摘要复合光催化剂及其制备方法，它涉及一种光催化剂材料及其制备方法。它解决了现有技术利用光分解水制氢的催化剂活性低、在可见光下产氢率低的问题。复合光催化剂由Zn(Ac)2·2H2O，Cd(Ac)2·2H2O，第三主族化合物和硫代乙酰胺制成，其制备方法是：一、称取Zn(Ac)2·2H2O，Cd(Ac)2·2H2O，硫代乙酰胺和第三主族化合物，加入到丙酮或乙醇溶液中混合；二、将混和物进行超声反应；三、得到的产物经冷却、洗涤、干燥，最终得到复合光催化剂粉末。本方法原料价格低、反应温度低、反应压力小、装置简易，且操作简单。所制备的复合光催化剂的产氢速率高，催化剂活性好，无需负载贵金属，且材料粉体颗粒均匀、纯A度高，以期应用于规模化制氢技术领域。CN10259CCNN110200059102000601A权利要求书1/1页1.复合光催化剂，其特征在于该复合光催化剂是由Zn(Ac)2·2H2O，Cd(Ac)2·2H2O，第三主族化合物和硫代乙酰胺制成；Zn(Ac)2·2H2O与Cd(Ac)2·2H2O的摩尔比为1∶1～5，Zn(Ac)2·2H2O与第三主族化合物的摩尔比为1∶0.01～0.10，Zn(Ac)2·2H2O与硫代乙酰胺的摩尔比为1∶4.03～12.30；其中第三主族化合物为InCl3·4H2O或GaCl3。2.制备权利要求1所述的复合光催化剂的方法，其特征在于它按以下步骤实现：一、称取Zn(Ac)2·2H2O，Cd(Ac)2·2H2O，第三主族化合物和硫代乙酰胺，Zn(Ac)2·2H2O与Cd(Ac)2·2H2O的摩尔比为1∶1～5，Zn(Ac)2·2H2O与第三主族化合物的摩尔比为1∶0.01～0.1，Zn(Ac)2·2H2O与硫代乙酰胺的摩尔比为1∶4.03～12.30，然后将它们加入到5～20mL的丙酮或乙醇溶液中，形成混合物；二、将步骤一所得混和物密封后放入超声反应器中，在40～80℃下反应0.5～18h；三、将步骤二反应得到的产物冷却到室温，再用无水乙醇洗涤2～5次，然后在烘箱中于50℃干燥0.5～5h，即得复合光催化剂；其中步骤一中的第三主族化合物为InCl3·4H2O或GaCl3。3.根据权利要求2所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中将Zn(Ac)2·2H2O，Cd(Ac)2·2H2O，第三主族化合物和硫代乙酰胺加入到7～10mL的丙酮或乙醇溶液中。4.根据权利要求2或3所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中在超声反应器中的反应温度控制在50℃。5.根据权利要求4所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中在超声反应器中的超声时间为1h。6.根据权利要求5所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤三中经步骤二反应得到的产物用无水乙醇洗涤3次。7.根据权利要求6所述的一种复合光催化剂的制备方法，其特征在于步骤三中产物用无水乙醇洗涤后在烘箱中于50℃干燥1h。2CCNN110200059102000601A说明书1/3页复合光催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种催化剂材料及其制备方法。背景技术[0002]当今世界，各国对能源问题和环境问题都给予了高度关注。随着社会和经济的飞速发展，人类对不可再生资源的需求日益增大，化石燃料已经不能满足人们对能源的需求，随着人类的持续、高速的消耗，在不久的未来终有枯竭的一天。因为人类对自然的过度开发，造成了严重的环境污染和环境破坏，同时燃烧化石燃料产生的二氧化碳等温室气体造成的“温室效应”也日益严重，开发洁净、高效的新能源已经迫在眉睫、刻不容缓。[0003]因此开发新的可再生清洁能源，是当前研究的热点。而如何建立清洁能源系统是解决这一问题的关键。H2燃烧值高、无毒无臭、产物对环境友好，是可再生能源。H2可直接做燃料电池的燃料，为电动车提供动力，也可将氢能转化为电能，为用电器供电，是十分有应用前景的新能源，已被普遍认为是最有希望替代现有化石能源的绿色能源。因此，把太阳能转化为氢能，发展高效、低成本的太阳能规模化制氢技术具有重大