[發明專利]Linquist型K7

有效

• 申請號: 201810939195.4
• 申請日: 2018-08-12
• 公開（公告）號: CN109046470B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 柏?;黨東賓;李薇薇
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: B01J31/36
• 分類號: B01J31/36;B01J35/02;C01B3/04
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發明提供了Linquist型K₇HNb₆O₁₉?聚吡咯?還原氧化石墨烯復合光催化劑及其制備方法和應用，該復合光催化劑的制備包括以下步驟：將吡咯的乙醇溶液與氧化石墨烯的分散液混合，再加入K₇HNb₆O₁₉，然后將混合溶液進行一步水熱反應，最后將反應產物洗滌干燥得到K₇HNb₆O₁₉?聚吡咯?還原氧化石墨烯復合光催化劑。本發明的制備方法原理簡單，條件溫和，易于操作，制得的復合光催化劑呈現牡丹花形貌，且該復合光催化劑具有較好的催化活性以及穩定性，在沒有貴金屬作為助催化劑的情況下仍能顯示較好的產氫活性，光催化產氫速率可達207.56μmol/g/h，具有美好的應用前景。

技術領域

本發明涉及光催化材料技術領域，具體為Linquist型K₇HNb₆O₁₉-聚吡咯- 還原氧化石墨烯復合光催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

氫能是一種熱值很高，清潔，安全環保的能源，是一種很理想的二次能源。但是，到目前為止，制備氫氣主要方法有礦物燃料制氫、電解水制氫、甲醇裂解法制氫等。這些傳統的制氫存在工藝落后、耗能更多、生產成本高以及經濟效益差等較大的問題，相對來說，光催化分解水制得的氫氣在解決環境問題，成本問題，能源問題等方面展現出極好的應用前景。光催化分解水制得的氫氣沒有二次污染，吸收太陽光不需要提供額外的能量等優勢，所以受到國內外研究者的關注。

石墨烯是碳原子通過sp²雜化構成，具有一系列獨特的性質，我們利用石墨烯大的比表面積這一性質，使其與光催化劑復合，可以提高光催化劑的活性，增大光催化劑的選擇性。同時石墨烯具有良好的導電性能，有利于光生電子和空穴的分離，提高光催化產氫的效率。因此，石墨烯在光催化產氫領域具有美好的應用前景。

而多金屬氧酸鹽以其催化活性高，氧化性強，選擇性好，無毒，反應條件溫和等優點被應用于光催化領域。但是Linquist型K₇HNb₆O₁₉禁帶寬度為4.12 eV，帶隙較寬，不能充分利用可見光。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術的不足，提供一種Linquist型 K₇HNb₆O₁₉-聚吡咯-還原氧化石墨烯復合光催化劑及其制備方法和應用，通過一步水熱反應制得，條件溫和，操作簡單，將因帶隙較寬而不能充分利用可見光的Linquist型K₇HNb₆O₁₉與石墨烯復合，有效減少了光生電子和電子空穴的復合率，提高了光催化活性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

Linquist型K₇HNb₆O₁₉-聚吡咯-還原氧化石墨烯復合光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、通過改進的Hummers法制備得到氧化石墨烯，將得到的氧化石墨烯與水混合，并超聲分散得到混合溶液A；

步驟2、將吡咯和乙醇混合后得到吡咯的乙醇溶液；

步驟3、將步驟2得到的吡咯的乙醇溶液滴加到步驟1得到的混合溶液A 中，并攪拌30～45min，得到混合溶液B；

步驟4、向步驟3得到的混合溶液B中加入K₇HNb₆O₁₉得到混合溶液C，其中步驟1、步驟2和步驟4中用到的氧化石墨烯、吡咯和K₇HNb₆O₁₉的質量比為4∶87～145∶34～685；