[發明專利]一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法

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• 申請號: 201710493281.2
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107338450A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 趙國華;伍眾益
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C25B1/02
• 分類號: C25B1/02;C25B11/06;C25D11/26;H01M14/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司31225
• 代理人: 劉燕武

1.一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法，其特征在于，以原位摻雜金納米粒子的二氧化鈦納米管光子晶體為光陽極，組成光電化學電池，再對光陽極和光陰極施加光照，同時，陽極區通入氧氣，往電解質溶液中加入模板生物質醇苯甲醇，即可對苯甲醇進行選擇性氧化同時陰極產氫。

2.根據權利要求1所述的一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法，其特征在于，組成的光電化學電池為兩電極體系，光陽極為原位摻雜金納米粒子的二氧化鈦納米管光子晶體，光陰極為p型半導體氧化亞銅納米線。

3.根據權利要求2所述的一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法，其特征在于，所述的p型半導體氧化亞銅納米線為炭層包覆氧化亞銅納米線。

4.根據權利要求1所述的一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法，其特征在于，所述的原位摻雜金納米粒子的二氧化鈦納米管光子晶體通過以下方法制成：

(1)取預處理后的Ti-Au合金片作為陽極，鉑片作為陰極，電極間距1cm，電解質溶液為含有0.2mol/L HF的乙二醇溶液，在磁力攪拌下，控制溫度為10℃，對Ti-Au合金片進行恒電位陽極化3h；

(2)將步驟(1)中所得的陽極化后的Ti-Au樣品用蒸餾水超聲10min，晾干，除去表面生長的納米管，再以其作為陽極，采用與步驟(1)相同的電解質和極化條件下陽極化10min，取出樣品清洗、晾干；

(3)將步驟(2)中清洗、晾干后的樣品置于管式爐空氣氛圍中進行熱處理，以5℃·min^-1升溫速率由室溫升至450℃并恒溫1h，最后以5℃·min^-1的速率降至室溫，即得到所述原位摻雜金納米粒子的二氧化鈦納米管光子晶體。

5.根據權利要求4所述的一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法，其特征在于，步驟(1)中，Ti-Au合金片的預處理具體為：先依次用180目、320目、600目和金相砂紙打磨至鏡面，再用蒸餾水沖洗，最后依次在丙酮、乙醇、異丙醇和蒸餾水中各超聲清洗15min，即完成。

6.根據權利要求4所述的一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)中，陽極化是的電位為120V。

7.根據權利要求4所述的一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法，其特征在于，步驟(2)中樣品清洗為在蒸餾水和乙醇中分別浸泡30min。

8.根據權利要求1所述的一種光電化學電池選擇性氧化生物質醇同步促進制氫的方法，其特征在于，所述的電解質溶液為0.1mol L^-1Na₂SO₄溶液。