[發明專利]一種高效產氫光催化劑MoS2-SrZrO3的制備及應用有效
| 申請號： | 201410539455.0 | 申請日： | 2014-10-13 |
| 公開（公告）號： | CN104289234A | 公開（公告）日： | 2015-01-21 |
| 發明（設計）人： | 周建成;田慶文;劉佳慧;王猛;李乃旭;鄧金全 | 申請（專利權）人： | 東南大學 |
| 主分類號： | B01J27/051 | 分類號： | B01J27/051;C01B3/06 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 210096*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 高效 光催化劑 mos sub srzro 制備 應用 | ||
技術領域
本發明涉及到紫外光下水解制備氫氣，具體涉及到MoS2-SrZrO3光催化劑的制備及其應用。
背景技術
當今社會，人類主要消耗的能源有石油、煤和天然氣等，但是這些能源屬于不可再生能源，且正面臨枯竭的危險。與此同時，消耗這種能源給地球帶來的一系列的環境問題也逐漸引起了世界各國的密切關注。因此，環境與能源是21世紀人類所面臨并且亟需解決的重大的問題，找尋一種環境友好型且經濟的能源對人類社會和環境的可持續發展都具有深遠而且重大的意義。氫能具有可再生、來源廣、可以儲存、清潔等種種傳統能源所不具備的優點，因此，利用可再生的能源制備氫將是未來能源發展的主要的方向之一。
考慮到能源化石燃料短缺和環境惡化等問題，光催化分解水制備氫將會是解決能源和環境問題的最優良的途徑之一。早就在1972年，日本的科學家Fujishima等人在TiO2電極上發現了光催化分解水的現象，從此開啟了多相光催化的時代，由于光催化制氫主要的將太陽能轉變為化學能，因此世界各國的科學家對不同材料光催化的性能進行研究。鈣鈦礦類的化合物，如SrZrO3、SrTiO3、BaZrO3、CaTiO3，具有獨特的物理性質和化學性質，在近些年被廣泛研究。中國專利CN201210258924.2介紹了鈣鈦礦型的BaxSr1-xFe0.5Co0.5O3-δ光催化劑能有效降解甲基橙溶液。文獻中(CrystEngComm,2011,13,3842)報道了鈣鈦礦型的SrZrO3納米物質的制備過程，但是對于其應用、光催化的性能及性能的提高均沒有介紹。
為了能夠解決上述問題，因此需要設計一種高效節能，產氫速率高，對環境無污染，經濟廉價的光催化劑。
發明內容
技術問題：本發明的目的是為了解決紫外光下催化劑產氫速率低、穩定性差及光范圍窄等問題，提供了一種在紫外光下具有高效產氫的光催化MoS2-SrZrO3及其應用。
技術方案：本發明的一種高效產氫光催化劑MoS2-SrZrO3的制備方法，其中所述的光催化劑MoS2-SrZrO3為MoS2和SrZrO3形成的異質結催化劑，其制備方法包括以下步驟：
1)將氧氯化鋯和硝酸鍶按照摩爾比1：1-3加入到6-40mol/L的氫氧化鉀的溶液中，攪拌混合均勻，將溶液置于水熱釜中，在100-200℃下加熱1-72h，冷卻后將產物經過多次去離子水洗、酸洗，真空干燥，即可得到SrZrO3粉末；
2)將制備的SrZrO3粉末、鉬酸鈉和硫代乙酰胺按照化學計量比，溶于水和乙醇中，攪拌超聲充分混合后，裝于水熱釜中，在160-240℃下反應16-72h，自然冷卻后將產物用去離子水和乙醇洗滌多次，真空干燥，即可制備MoS2/SrZrO3光催化劑。
所述的MoS2的質量為催化劑質量的0.001-30倍，鉬酸鈉和硫代乙酰胺的摩爾比為1：3-8，反應溫度為180-220℃，反應時間為24-54h。
本發明的高效產氫的光催化劑MoS2/SrZrO3的應用為：該異質結催化劑在紫外光下產氫。
優選的，所述步驟1)所述的氯氧化鋯和硝酸鍶的摩爾比為1:1-2，氫氧化鉀的濃度為8-30mol/L，反應溫度為140-220℃，反應時間為12-36h。
所述步驟2)所述的MoS2的質量為催化劑質量的0.001-30倍，鉬酸鈉和硫代乙酰胺的摩爾比為1：3-8，反應溫度為180-220℃，反應時間為12-54h。
有益效果：本發明與現有技術相比，具有以下優點：
1.本發明方法的原料廉價、反應條件溫和、生產成本低、綠色環保，適合大規模生產，能有效緩解能源危機；
2.本發明所制備的新型的光催化劑的產氫速率高，催化劑活性高且壽命長，能有效替代貴金屬催化劑；
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