[發明專利]鋼渣基膠凝材料-氧化鋅半導體復合催化劑及在太陽能光催化分解水制氫中的應用

有效

• 申請號: 201210166581.7
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102688764A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 張耀君;劉禮才;王丙麗;倪路路;王亞超;柴倩;景東升;古曉澤;劉佩瑤
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;C01B3/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

1.一種鋼渣基膠凝材料-氧化鋅半導體復合催化劑的制備方法，其特征在于，該方法首先以工業固體廢棄物鋼渣為原料，在硅酸鈉的激發下，生成鋼渣基無機聚合物膠凝材料；然后將生成的鋼渣基無機聚合物膠凝材料浸漬于硝酸鋅水溶液中，再經焙燒形成鋼渣基無機聚合物膠凝材料-氧化鋅半導體復合催化劑。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，具體包括下列步驟：

（1）準確稱取鋼渣原料，置入凈漿攪拌機中；

（2）將配方量的硅酸鈉溶入定量水中，激發劑硅酸鈉的摻量為原料重量的11%，水與鋼渣的質量比為0.28；然后將硅酸鈉水溶液加入凈漿攪拌機中拌和形成混合均勻的漿體；

（3）將漿體裝入模具中成型，1d后脫模，放入養護室中室溫養護7d，然后裝入塑料袋中并進行密封，在65°C下養護24h，得到鋼渣基無機聚合物膠凝材料；然后敲碎，過90目～35目篩，制得0.16mm～0.5mm鋼渣基無機聚合物膠凝顆粒；

（4）準確稱取鋼渣基無機聚合物膠凝顆粒，倒入定量的摩爾濃度的Zn(NO₃)₃·6H₂O溶液中，氧化鋅的負載量為鋼渣質量的0.5%～10%，室溫下進行浸漬24h，然后在65℃下烘干，再將烘干后的樣品放入馬弗爐中，500℃焙燒3h，得到不同氧化鋅負載量的鋼渣基膠凝材料-氧化鋅半導體復合催化劑。

3.權利要求1或2其中之一所述方法制備的鋼渣基膠凝材料-氧化鋅半導體復合催化劑用于太陽能光催化分解水制備氫的應用。

4.如權利要求3所述的應用，其特征在于，所述的鋼渣基膠凝材料-氧化鋅半導體復合催化劑在太陽能光催化分解水中以氙燈作為模擬太陽能光源，評價太陽能光催化分解水制氫效率，具體包括下列步驟：

1）分別定量稱取空穴犧牲劑Na₂S和Na₂SO₃，溶入盛有50mL蒸餾水的100mL光照一側為平面的Prex玻璃平底反應瓶中，稱取適量的鋼渣基膠凝材料-氧化鋅半導體復合催化劑粉體放入反應瓶中；

2）將反應瓶放在磁力攪拌器上，將三通進樣玻璃瓶塞插入反應瓶中，打開氙燈穩流電源，反應瓶一側為平面的側面與光源的距離為15cm；

3）采用配備有TCD檢測器，TDX-01填充柱的氣相色譜儀對生成的氣相產物進行檢測，評價太陽能光催化分解水制氫效率。