[發明專利]顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法及其產氫應用

在審

• 申請號: 201811245436.1
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109331843A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 劉愛麗;王舜;孫彬淑;金輝樂;尹德武;翁彬;鄭夢琪
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;B01J35/02;C01B3/04
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

1.一種顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法，其特征在于包括以下步驟：

S1：利用鉬鹽、鎢鹽和福美鈉和無水乙醇反應得到含硫鉬源和含硫鎢源，該含硫鉬源為二甲基二硫代氨基甲酸鉬，該含硫鎢源為二甲基二硫代氨基甲酸鎢；

S2：將含硫鉬源、含硫鎢源和鎘源前驅體加入到有機溶劑中，充分攪拌，混合均勻，得到前驅反應液；

S3：將所述前驅反應液進行一步液相微波輔助法快速合成，得到顆粒狀結構的多組分硫化物復合材料；

S4：將前述三組分材料與硼氫化鈉、氯鉑酸溶液在有機溶劑中油浴反應，還原出來的鉑復合于所述多組分硫化物復合材料表面，得到顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法，其特征在于：所述的步驟S1中，鉬鹽為五氯化鉬，所述的鎢鹽為六氯化鎢。

3.根據權利要求1所述的一種顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述鎘源前驅體為二乙基二硫代氨基甲酸鎘、乙酸鎘、二甲基鎘中的任意一種或任意多種的混合物。

4.根據權利要求1所述的一種顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法，其特征在于：在步驟S2中，所述有機溶劑為C_1-6醇、C_2-6二醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或N-甲基吡咯烷酮中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的一種顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法，其特征在于：在步驟S2中，所述鎘源前驅體、含硫鉬源和含硫鎢源的質量比為2:1:2、5:3:2、2:1:1、5:2:3或2:2:1。

6.根據權利要求1所述的一種顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟S3具體如下：

S3-1：在超聲攪拌200W的微波功率下，設置溫度-時間程序，將步驟

S2得到的所述前驅反應液由室溫加熱至90℃，此過程需要3-5分鐘，并在該溫度下保持10分鐘，得到第一反應液；

S3-2：將所述第一反應液繼續加熱，升溫至160-170℃，此過程3-5分鐘，并在該溫度下保持10分鐘，得到第二反應液；

S3-3：將所述第二反應液自然冷卻至室溫，并以18000rpm的離心速度離心5分鐘，將所得沉淀先后用無水乙醇洗滌3-4次，然后真空干燥，即得所述顆粒狀結構的多組分硫化物復合材料，即CdS-MoS₂-WS₂。

7.根據權利要求1所述的一種顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法，其特征在于所述步驟S4具體如下：

S4-1：在乙二醇溶劑中加入上述多組分硫化物復合材料粉末顆粒，攪拌10-15分鐘，得到分散液；

S4-2：將上述分散液中，逐滴加入經配置后的氯鉑酸溶液，攪拌5-10分鐘；

S4-3：待油浴加熱至90℃時，轉移上述分散液至油浴鍋內，加入硼氫化鈉溶液，攪拌，反應2小時；

S4-4：將上述反應液自然冷卻至室溫，并以10000rpm的離心速度離心6分鐘，將所得沉淀先后用無水乙醇洗滌3-4次，然后真空干燥，即得所述顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料，即CdS-MoS₂-WS₂@Pt。

8.根據權利要求1所述的一種顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料制備方法，其特征在于在步驟S4中，所述加入的氯鉑酸溶液中含鉑質量與多組分硫化物復合材料粉末質量比為1w％-6w％，硼氫化鈉的濃度為0.05g/50mL乙二醇，且保持體系終體積一致。

9.一種如權利要求1-8之一所述制備方法所制備的顆粒狀且有光解水制氫用途的多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料。

10.一種光解制氫的方法，其特征在于：將權利要求9所述的顆粒狀多組分硫化物-鉑異質結光催化復合材料，加入到乳酸和水組成的混合物中，其與乳酸和水所組成的混合物的質量體積比為1:1-3mg/ml，用氙燈連續照射，使用420nm以下的濾光片過濾，光解產生H₂。