[發明專利]一種雙原子團簇光催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 202211252203.0
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115532298B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 張志明;趙秋平;魯統部
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C01B3/04;C07C51/373;C07C59/19
• 代理公司: 天津清漩知識產權代理事務所(普通合伙) 12243
• 代理人: 高璇

1.一種雙原子團簇光催化劑的制備方法，其特征在于：其步驟為：

（1）將尿素、醋酸鋅與水混合攪拌兩小時，所述尿素、醋酸鋅與水的重量比為2000:1:5000，將所得溶液減壓去除水得到白色固體粉末，將白色固體粉末在馬弗爐中500℃加熱2h，得到黃色粉末，然后洗滌干燥，得Zn-C₃N₄粉末；

（2）將步驟（1）干燥后的Zn-C₃N₄粉末與RuCl₃溶液混合，Zn-C₃N₄粉末與三氯化釕重量比為300:1，加入異丙醇作為電子供體，在氙燈光照下反應得到RuZn-C₃N₄異核雙原子光催化劑。

2.根據權利要求1所述的雙原子團簇光催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，所述洗滌干燥為用水和乙醇洗滌，在60℃下干燥12?h。

3.根據權利要求1所述的雙原子團簇光催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，所述反應溫度為25～30℃，反應時間為3?h。

4.根據權利要求1所述的雙原子團簇光催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，首先將150?mg的Zn-C₃N₄粉末分散在30?mL水中，Zn-C₃N₄粉末與水重量比為1:200，加入0.5?mL濃度為1?mg/mL的三氯化釕水溶液，異丙醇作為電子供體，在氙燈光照下反應3?h，反應結束離心分離得到淺灰色粉末，然后用水和乙醇進行洗滌，在60℃下干燥12?h得到RuZn-C₃N₄異核雙原子催化劑。

5.根據權利要求4所述的雙原子團簇光催化劑的制備方法，其特征在于：上述異核雙原子團簇光催化劑的制備方法還適用于RuNi-C₃N₄,?CuCo-C₃N₄或CuNi-C₃N₄,?CuZn-C₃N₄,CuBi-C₃N₄的合成。

6.一種RuZn-C₃N₄雙原子團簇光催化劑在催化水分解制氫同時乳酸氧化產生丙酮酸的應用，其特征在于：其步驟為：將RuZn-C₃N₄異核雙原子光催化劑加入水和乳酸的混合溶液中，在惰性氣氛，以水為質子源在光照下進行水分解和乳酸氧化反應，生成氫氣和丙酮酸。

7.根據權利要求6所述的RuZn-C₃N₄雙原子團簇光催化劑在催化水分解制氫同時乳酸氧化產生丙酮酸的應用，其特征在于：所述H₂O和雙原子團簇光催化劑的用量比為500～5000:1。

8.根據權利要求6所述的RuZn-C₃N₄雙原子團簇光催化劑在催化水分解制氫同時乳酸氧化產生丙酮酸的應用，其特征在于：所述催化反應溫度為20～30℃。

9.根據權利要求6所述的RuZn-C₃N₄雙原子團簇光催化劑在催化水分解制氫同時乳酸氧化產生丙酮酸的應用，其特征在于：所述惰性氣氛選擇氬氣或氮氣。

10.根據權利要求6所述的RuZn-C₃N₄雙原子團簇光催化劑在催化水分解制氫同時乳酸氧化產生丙酮酸的應用，其特征在于：所述光照條件波長為300～780?nm的紫外和可見光，光強為150?mW/cm²。