[發明專利]一種新型不含貴金屬光解水制氫催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 201010192443.7
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN102266787A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 付文甫;呂小軍
• 申請（專利權）人: 付文甫;呂小軍
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J21/18;B01J27/045;C01B3/04;C01B13/02
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1.一種利用石墨烯作為助催化劑的新型光催化光解水制氫催化劑的制備方法，包括CdS-石墨烯、TiO₂-石墨烯復合材料光催化劑的的制備方法。其特征在于：利用石墨烯作為助催化劑，提高了電子傳輸速率，促進了電子空穴的有效分離，減少了激子復合的幾率，進而增加了光分解水產氫的效率；

2.如權利1要求所述的CdS-石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：2mg的磺酸化的石墨烯分散于20mL的去離子水中超聲30min，逐滴滴入6mL?0.1mol/L的CdCl₂溶液，攪拌2h后再滴入10mL?0.05mol/L的Na₂S溶液，并攪拌3h后，過濾多次洗滌后，在70℃的真空環境中干燥。

3.如權利2要求所述的CdS-石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：所用的鎘鹽可以包括CdCl₂，Cd(NO₃)₂，CdSO₄等含有鎘離子的鹽類，以及可與鎘鹽生成CdS的各種無機、有機含有S^2-的鹽類。

4.如權利2要求所述的CdS-石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：可與石墨烯進行復合的不同形貌和結構的CdS納米結構，包括納米管、納米線、納米帶、納米粒子及片狀結構等。

5.如權利2要求所述的CdS-石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：使石墨烯修飾后帶負電荷的各種方法，帶負電荷可靜電吸附鉻離子，從而易于硫離子反應生成CdS-石墨烯復合材料。

6.如權利1要求所述的TiO₂-石墨烯復合材料光催化劑的制備方法，其特征在于：將2mg石墨烯氧化物分散于20mL水和10mL乙醇混合溶劑中，超聲振蕩1h使其分散均勻。然后加入200mg二氧化鈦，充分攪拌2h，放入50ml的不銹鋼反應釜中，在120℃加熱3h，經過濾多次洗滌后，在70℃的真空環境中干燥。

7.如權利6所要求所述的TiO₂-石墨烯復合材料光催化劑的制備方法，其特?征在于：與石墨烯制備復合材料所用的TiO₂包括P25及利用其它方法制備的二氧化鈦的納米粒子、納米線、納米管、納米帶等不同形貌或結構的TiO₂。

8.如權利6所要求所述的TiO₂-石墨烯復合材料光催化劑的制備方法，其特征在于：TiO₂-石墨烯復合材料中石墨烯的含量可為0.5％-4％，反應釜的加熱溫度可為100-180℃。

9.如權利1要求所述的利用CdS-石墨烯、TiO₂-石墨烯復合材料光催化劑光解水制氫，其特征在于：在0.25mol/L的Na₂S溶液和0.35mol/L的Na₂SO₃溶液作為犧牲劑溶液20mL，CdS-石墨烯復合材料光催化劑30mg，通氮氣40min除去溶液中的氧氣，用反口膠塞密封。可見光光照過程中樣品處于循環冷卻水中，以保證反應在室溫條件下進行。

10.如權利9要求所述的利用CdS-石墨烯、TiO₂-石墨烯復合材料光催化劑光解水制氫，其特征在于：所用溶液為在不同濃度的Na₂S溶液和Na₂SO₃溶液、甲醇溶液等作為犧牲劑的溶液，也包括在單純水溶液或有機溶液中直接進行光催化制氫和氧。

11.如權利1要求所述的利用助催化劑，其特征在于：石墨烯或石墨烯氧化物與其它材料如：WO₃、ZnO、Fe₂O₃、TaO、NbO、CdSe、CdTe等半導體材料進行復合進行光催化劑分解水制氫。

12.如權利1要求所述的利用助催化劑，其特征在于：各種修飾或摻雜后的石墨烯、石墨烯氧化物材料作為助催化劑。?