[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦復合氧化物在光催化分解水制氫中的應用方法

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• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109876792A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 房玉真;王東亭;孔祥晉;劉軍海
• 申請（專利權(quán)）人: 聊城大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J37/32;B01J37/02;B01J37/34;C25B11/06;C25B1/04
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種鈣鈦礦復合氧化物在光催化分解水制氫中的應用方法，其特征在于，所述鈣鈦礦復合氧化物分子式為RE_1-XB_XCO₃，0≤x≤1；

具體制備方法包括以下步驟：

S1、化學元素混合物制備：按實際情況選擇設(shè)定的化學元素，然后根據(jù)鈣鈦礦復合氧化物分子式的化學組成，將選擇的化學元素按化學計量摩爾比混合，制得化學元素混合物；

S2、氯化物混合溶液原料制備：將化學元素混合物溶于超純水中，然后向超純水中加入有機化合物，制得氯化物混合溶液原料，氯化物混合溶液原料為液態(tài)；

S3、鈣鈦礦復合氧化物氣固混合物制備：在熱解爐中以惰性氣體為載氣，將液態(tài)氯化物混合溶液霧化后形成霧滴，熱解溫度設(shè)置為500-1000攝氏度，熱解時間設(shè)置為5-10秒，制得鈣鈦礦復合氧化物氣固混合物；

S4、鈣鈦礦復合氧化物固體混合物制備：對鈣鈦礦復合氧化物氣固混合物進行氣固分離，制得鈣鈦礦復合氧化物固體混合物；

S5、鈣鈦礦復合氧化物干燥固體制備：對鈣鈦礦復合氧化物固體混合物進行冷凍式干燥，干燥時間設(shè)置為5-7分鐘，制得鈣鈦礦復合氧化物干燥固體；

S6、鈣鈦礦復合氧化物粉末制備：使用高精度球磨機對鈣鈦礦復合氧化物干燥固體進行研磨，將鈣鈦礦復合氧化物干燥固體研磨為鈣鈦礦復合氧化物粉末；

具體應用方法包括以下步驟：

S1、FTO導電玻璃噴涂：按重量份計，將鈣鈦礦復合氧化物粉末20份、聚乙烯吡咯烷酮1份和去離子水10份混合，并使用者高精度球磨機對混合物進行研磨，制得混合物，所述混合物為流體狀，使用噴涂設(shè)備將流體狀混合物噴涂在FTO導電玻璃外部；

S2、超聲振動器設(shè)置：使用上述步驟中所述的FTO導電玻璃作為工作電極，使用鉑片作為對電極，使用硫酸鈉水溶液作為電解液，構(gòu)成光電解池，同時在硫酸鈉水溶液中設(shè)置超聲振動器；

S3、水分解：上述步驟中所述的工作電極作為陽極，對電極作為陰極，分別在陽極與陰極上施加電壓，使工作電極處于陽光照射條件下，此時陽極開始水分解過程，陰極對氫氣進行收集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦復合氧化物在光催化分解水制氫中的應用方法，其特征在于：所述鈣鈦礦復合氧化物分子式中RE設(shè)置為La、Ce、Pr、Nd、Sm或Eu。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦復合氧化物在光催化分解水制氫中的應用方法，其特征在于：所述鈣鈦礦復合氧化物分子式中B和C為不同的過渡金屬、堿金屬或堿土金屬。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦復合氧化物在光催化分解水制氫中的應用方法，其特征在于：所述鈣鈦礦復合氧化物分子式中B和C為相同的過渡金屬、堿金屬或堿土金屬。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦復合氧化物在光催化分解水制氫中的應用方法，其特征在于：所述鈣鈦礦復合氧化物具有多孔微觀型貌。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦復合氧化物在光催化分解水制氫中的應用方法，其特征在于：所述惰性氣體設(shè)置為氬氣。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦復合氧化物在光催化分解水制氫中的應用方法，其特征在于：所述鈣鈦礦復合氧化物粉末粒徑設(shè)置為40-60納米。