[發明專利]一種二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011026916.6
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112156766B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 封偉;王宇;馮奕鈺;梁雪靜
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J23/08
• 分類號: B01J23/08;B01J23/62;B01J35/02;C01B3/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的制備方法，所述的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物具有如下的晶體結構：由帶正電的二維骨架結構以及層間陰離子和結合水構成，元素比1：2的銦和鈣元素與以它們成八面體構型的羥基構成帶正電的二維骨架，在兩層二維骨架之間由碳酸根中和多余正電荷，同時結合水、碳酸根以及骨架上的羥基三者之間形成穩定的氫鍵結構，所述二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的制備方法包括以下步驟：

（1）將金屬鈣、金屬銦和紅磷按照（0.4-1）：（2.0-3.0）：（0.5-1.0）的質量配比，混合后真空封裝，將封裝好的混合物置于爐中，于惰性氣體氣氛下，加熱到800-1000℃，保溫一段時間后，冷卻到室溫；

（2）取出步驟（1）制備好的前驅體在室溫下放置于空氣中一段時間，得到中間體；

（3）將中間體在去離子水中超聲一段時間后，得到二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的懸濁液；

（4）洗滌并干燥二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的懸濁液，得到二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的粉末樣品。

2. 根據權利要求1所述的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的層厚在3.91 nm，由5層二維骨架堆疊而成，具有1.24 eV的帶隙。

3.根據權利要求1所述的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，步驟（1）中前驅體的制備需在爐中保溫24-48 h。

4.根據權利要求1所述的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述中間體的制備需要在室溫下放置于空氣中3-7天。

5.根據權利要求1所述的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，二維層狀金屬鈣/銦氫氧化物的懸濁液的制備需要中間體在去離子水中超聲1-4天。

6.根據權利要求1所述的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的粉末樣品需要將懸濁液用去離子水、乙醇分別洗滌三次，室溫下真空干燥24h。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物的制備方法制備的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物在光催化產氫的應用。

8.根據權利要求7所述的二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物在光催化產氫的應用，具體操作為：取二維層狀金屬鈣/銦雙氫氧化物粉末與3 wt.% 鉑助催化劑混合后分散在甲醇和水的混合溶液中。