[發明專利]一種納米半導體光催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910352085.2
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110227492A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 陳加藏;喬瑋
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J23/52;B01J23/80;B01J27/051;B01J27/185;B01J27/24;B01J27/057;B01J27/224;B01J23/44;B01J35/02
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1.一種納米半導體光催化劑，其包括納米半導體催化劑本體和附著在其表面的具有促進電子隧穿功能的電子媒介層，在所述具有促進電子隧穿功能的電子媒介層上還負載有還原助催化劑。

2.如權利要求1所述的一種納米半導體光催化劑，其特征在于，所述納米半導體光催化劑本體為金屬氧化物納米半導體、金屬硫化物納米半導體或金屬氮化物納米半導體。

3.如權利要求2所述的一種納米半導體光催化劑，其特征在于，所述金屬氧化物納米半導體為Ti、Zn、Zr、W、V、Cu、Fe、Ce、Ta、In或Nb的含氧化物。

4.如權利要求2所述的一種納米半導體光催化劑，其特征在于，所述金屬硫化物納米半導體為Cd、Zn、Cu、W、或Bi的含硫化合物。

5.如權利要求2所述的一種納米半導體光催化劑，其特征在于，所述金屬氮化物納米半導體為Ti、Ga、Ge或Ta的含氮化合物。

6.如權利要求1所述的一種納米半導體光催化劑，其特征在于，所述納米半導體催化劑本體為納米顆粒、納米片、納米管或納米棒中的一種或多種。

7.如權利要求1所述的一種納米半導體光催化劑，其特征在于，所述具有促進電子隧穿功能的電子媒介層為半導體材料、其厚度為1-10nm。

8.如權利要求1所述的一種納米半導體光催化劑，其特征在于，所述述還原助催化劑為：Pt、Au、Ag、Pd、Ir、Ru、Ni中的一種或多種；或者為：Ni、Cu、Co、Mo、W金屬硫化物中的一種或多種；或者為：Ni、Co金屬磷化物中的一種或多種。

9.一種納米半導體光催化劑的制備方法，其包括如下步驟：

步驟1：將納米半導體光催化劑本體分散到溶劑中，形成分散液；

步驟2：在上述制備好的分散液中，滴加半導體材料的前驅體溶液，經過熱處理，洗滌，干燥，得到表面具有促進電子隧穿功能的電子媒介層的納米半導體光催化劑；

步驟3：負載還原助催化劑，將還原助催化劑負載在步驟2獲得的表面具有電子媒介層的納米半導體光催化劑表面。

10.如權利要求9所述的一種納米半導體光催化劑的制備方法，其特征在于，步驟3中所述還原助催化劑為貴金屬單質、金屬硫化物或金屬磷化物；

當還原助催化劑為貴金屬單質時，步驟3為：在含有犧牲劑和貴金屬前驅體的溶液中通過光還原反應將貴金屬單質負載在步驟2獲得的表面具有電子媒介層的納米半導體光催化劑表面；

當還原助催化劑為金屬硫化物時，步驟3為：將步驟2獲得的表面具有電子媒介層的納米半導體光催化劑分散到Ni、Cu、Co、Mo、W等可溶性金屬鹽以及含硫物質的水溶液中，在室溫、加熱攪拌或者水熱條件下將金屬鹽轉化為硫化物，并將金屬硫化物附著在具有電子媒介層的納米半導體光催化劑表面；

當還原助催化劑為金屬磷化物時，步驟3為：將步驟2獲得的表面具有電子媒介層的納米半導體光催化劑分散到Ni、Co等可溶性金屬鹽以及含磷物質的溶液中，在加熱攪拌或者水熱條件下將金屬鹽轉化為磷化物，并將金屬磷化物附著在具有電子媒介層的納米半導體光催化劑表面。