[發明專利]Cu5

在審

• 申請號: 202110597766.2
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113416976A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 毛寶東;張東旭;劉艷紅;姜天堯;董維旋;鄧邦亞;倪俊鵬;陳啟濤;周春星
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C25B11/054
• 分類號: C25B11/054;C25B11/091;C25B1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于復合材料技術領域，涉及光電催化劑，尤其涉及一種Cu₅FeS₄/Ni₃S₂@NF復合材料的制備方法，包括：將Cu(acac)₂、Fe(acac)₃粉末溶于正十二硫醇（C₁₂H₁₂S₆）之中，在氮氣保護下攪拌均勻以除去體系中的空氣；放入經預處理的泡沫鎳，在氮氣保護的條件下加熱到120～140℃保持20～40min，再加熱到230～250℃反應20～40min，自然冷卻至室溫；最后用正己烷和丙酮洗滌3次后干燥，即得。本發明還公開了將所制得復合材料作為催化劑應用于光電分解水。本發明采用油浴法一步成功制備了Cu₅FeS₄/Ni₃S₂@NF異質結復合材料，通過對Cu/Fe比例的調控發現Cu:Fe比為3:1時，Cu₅FeS₄?3/Ni₃S₂@NF能夠很好的結合泡沫鎳的優點，在有效提高了電催化性能的同時又增強了催化劑載流子遷移速率，達到了很好的分解水性能。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，涉及光電催化劑，尤其涉及一種Cu₅FeS₄/Ni₃S₂@NF復合材料的制備方法及其應用于光電水解。

背景技術

泡沫鎳具有獨特的多孔結構，環境友好、無毒無害、穩定性好，在電催化分解水的領域得到了很好的應用。近年來，一些以泡沫鎳為基底材料的電催化劑，如NiCo₂S₄/Ni₃S₂、Ni₃Sn₂S₂/Ni₃S₂，因具有很好的電催化活性逐漸成為研究熱點。隨著人們的探索，光催化越來越受到關注，但泡沫鎳的光學性能有待進一步提高。因此，通過研發既有優異電化學性能又有優良光學性能的材料意義重大。

構筑異質結是提高電荷分離效率和增強光催化活性的有效途徑。過渡金屬硫化物以其耐久性好、應用范圍廣、無毒等優點，引起了人們的極大關注。最近，Yang等人（Yang,S.; Guan, H.; Zhong, Y.; Quan, J.; Luo, N.; Gao, Q.; Xu, Y.; Peng, F.; Zhang,S.; Fang, Y., CdS@Ni₃S₂ for efficient and stable photo-assistedelectrochemical (P-EC) overall water splitting. Chem. Eng. J. 2021,405.）合成硫化鎘(CdS)與硫化鎳（Ni₃S₂）的復合材料作為光輔助電催化劑；Si等人（Si, F.; Tang,C.; Gao, Q.; Peng, F.; Zhang, S.; Fang, Y.; Yang, S., Bifunctional CdS@Co₉S₈/Ni₃S₂ catalyst for efficient electrocatalytic and photo-assistedelectrocatalytic overall water splitting. J. Mater. Chem. A 2020,8, 3083-3096.）制備了CdS用來修飾的二維Co₈S₉/Ni₃S₂催化劑用于光輔助電催化全分解水。