CN110252410B - 一种三元复合光催化剂、其制备方法及应用 - Google Patents
一种三元复合光催化剂、其制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110252410B CN110252410B CN201910645701.3A CN201910645701A CN110252410B CN 110252410 B CN110252410 B CN 110252410B CN 201910645701 A CN201910645701 A CN 201910645701A CN 110252410 B CN110252410 B CN 110252410B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mofs
- noble metal
- solvent
- composite
- metal salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 239000011206 ternary composite Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 claims abstract description 94
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 67
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 49
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 48
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 24
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000013384 organic framework Substances 0.000 claims description 9
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 claims description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000013207 UiO-66 Substances 0.000 claims description 6
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 claims description 6
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000002940 palladium Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 claims description 5
- SDKPSXWGRWWLKR-UHFFFAOYSA-M sodium;9,10-dioxoanthracene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2S(=O)(=O)[O-] SDKPSXWGRWWLKR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical group OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 claims description 4
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Chemical compound CC(N)=S YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Natural products CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013177 MIL-101 Substances 0.000 claims description 3
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical group [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000005456 alcohol based solvent Substances 0.000 claims description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 claims 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 28
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 11
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 10
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LHQLJMJLROMYRN-UHFFFAOYSA-L cadmium acetate Chemical group [Cd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O LHQLJMJLROMYRN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 6
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910020427 K2PtCl4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 4
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 4
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(C(O)=O)=C1 QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L cadmium dichloride Chemical compound Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N zirconium nitrate Chemical compound [Zr+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OMEGITYKNVPYCS-UHFFFAOYSA-N 2-aminobenzene-1,3,5-tricarboxylic acid Chemical compound NC1=C(C(O)=O)C=C(C(O)=O)C=C1C(O)=O OMEGITYKNVPYCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPNNOCMCNFXRAO-UHFFFAOYSA-N 2-aminoterephthalic acid Chemical compound NC1=CC(C(O)=O)=CC=C1C(O)=O GPNNOCMCNFXRAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 1
- QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L cadmium sulfate Chemical compound [Cd+2].[O-]S([O-])(=O)=O QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000331 cadmium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical compound [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/1691—Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/26—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
- B01J37/341—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/04—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
- C01B3/042—Decomposition of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0266—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step
- C01B2203/0277—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step containing a catalytic decomposition step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1082—Composition of support materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了一种三元复合光催化剂的制备方法，包括：S1)将MOFs与贵金属盐在第一溶剂中混合，然后进行辐射，得到复合贵金属的MOFs；S2)将所述复合贵金属的MOFs、硫源与金属盐在第二溶剂中混合，然后进行辐射，得到三元复合光催化剂。与现有技术相比，本发明利用辐射法辐射穿透力强，可在MOFs基底上均匀生长贵金属与金属硫化物的纳米颗粒；同时MOFs的多孔结构可有效限制金属硫化物纳米颗粒的大小，防止颗粒团聚，抑制光生电子‑空穴对的复合；并且由于贵金属和MOFs形成了肖特基势垒，提高了三元复合光催化剂的光生电子‑空穴对的分离效率，具有优异的可见光分解水制氢性能。
Description
技术领域
本发明属于复合光催化剂技术领域，尤其涉及一种三元复合光催化剂、其制备方法及应用。
背景技术
全球能源短缺和环境污染问题推动了对新能源的深入研究。为解决这一具有挑战性问题，利用太阳能进行光催化水裂解产氢是一种具有很好应用前景的解决方案，因为氢能源对生态友好，且具有较高的热转换效率，被认为是“绿色”能源。但由于产氢涉及到电子转移过程而较难发生，因此，选择高效稳定的光催化剂是实现光催化分解水的关键因素之一。
金属-有机框架(MOFs)作为一种新兴的晶体材料，由于其独特的多孔结构，在催化等领域有很大的潜在应用。大多数MOFs具有宽的带隙，比如MIL-125，虽然提高了电荷载流子的高氧化还原能力，但只能吸收紫外光，限制了对太阳能的利用。
部分金属硫化物如硫化镉，作为光催化分解水的常见半导体，由于其合适的带隙，通过有效吸收太阳光促进电荷载流子的激发，因而获得广泛应用。然而，单一组分的硫化物如纯CdS存在一些限制产氢效率的缺点，如光生电子空穴对的高复合率。此外，CdS容易聚集并形成较大的颗粒，导致比表面积减小，光催化性能变差。
为改善这些问题，进一步提高光解水制氢的效率，选择适合的复合光催化剂体系是一种简单易行的方法，例如有研究报道，已经开发了几种复合光催化剂，如TiO2-Au-CdS(Applied Catalysis B:Environmental,2016,184:182-190.)和MoS2/UIO-66/CdS(Applied Catalysis B:Environmental,2015,166:445-453.)。但这些复合光催化剂的制备相对复杂，需化学引发剂和还原剂进行反应。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种制备方法简单且催化活性高的三元复合光催化剂、其制备方法及应用。
本发明提供了一种三元复合光催化剂的制备方法，包括：
S1)将MOFs与贵金属盐在第一溶剂中混合，然后进行辐射，得到复合贵金属的MOFs；
S2)将所述复合贵金属的MOFs、硫源与金属盐在第二溶剂中混合，然后进行辐射，得到三元复合光催化剂。
优选的，所述MOFs选自钛基有机框架材料、铬基有机框架材料与锆基有机框架材料中的一种或多种；更优选选自MIL-125、MIL-125-NH2、MIL-101、UIO-66与UIO-66-NH2中的一种。
优选的，所述MOFs与贵金属盐的质量比为40：(0.5～3)；所述复合贵金属的MOFs与金属盐的质量比为1：(0.1～5)。
优选的，所述贵金属盐选自铂盐、金盐与钯盐中的一种或多种；所述金属盐选自镉盐；所述第一溶剂与第二溶剂为醇溶剂与水的混合溶剂；所述混合溶剂中醇溶剂的体积百分数为1％～5％；所述硫源选自硫代乙酰胺、硫化钠、二硫化碳、硫醇、硫代硫酸钠和硫脲中的一种或多种。
优选的，所述MOFs按照以下方法制备：
将金属源与有机配体在溶剂中混合，加热进行溶剂热反应，得到MOFs。
优选的，所述步骤S1)中的辐射与步骤S2)中的辐射为γ射线和电子辐射，更优选为γ射线辐射；所述步骤S1)中的辐射与步骤S2)中的辐射的剂量率各自独立地为50～150Gy/min；所述步骤S1)中的辐射与步骤S2)中的辐射的时间各自独立地为3～10h。
优选的，所述步骤S1)具体为：
将MOFs与贵金属盐的醇溶液混合，离心后，得到浸渍后的MOFs；
将所述浸渍后的MOFs分散在第一溶剂中，然后进行辐射，得到复合贵金属的MOFs；
所述步骤S2)具体为：
将所述复合贵金属的MOFs浸渍于金属盐的醇溶液中，离心后，得到浸渍金属盐的复合贵金属的MOFs；
将所述浸渍金属盐的复合贵金属的MOFs与硫源在水中混合，离心后，得到浸渍硫源和金属盐的复合贵金属的MOFs；
将所述浸渍硫源和金属盐的复合贵金属的MOFs分散于第二溶剂中，然后进行辐射，得到三元复合光催化剂。
本发明还提供了一种三元复合光催化剂，包括MOFs、复合在MOFs上的贵金属与金属硫化物。
优选的，所述贵金属选自铂、金与钯中的一种或多种；所述金属硫化物选自硫化镉。
本发明还提供了上述的三元复合光催化剂在光解水制氢中的应用。
本发明提供了一种三元复合光催化剂的制备方法，包括：S1)将MOFs与贵金属盐在第一溶剂中混合，然后进行辐射，得到复合贵金属的MOFs；S2)将所述复合贵金属的MOFs、硫源与金属盐在第二溶剂中混合，然后进行辐射，得到三元复合光催化剂。与现有技术相比，本发明利用辐射法在载体MOFs上合成贵金属与金属硫化物，制备方法简单，能耗低，不受化学引发剂和还原剂的污染，而且辐射穿透力强，可在MOFs基底上均匀生长贵金属与金属硫化物的纳米颗粒；同时MOFs的多孔结构可有效限制金属硫化物纳米颗粒的大小，防止颗粒团聚，抑制光生电子-空穴对的复合；并且由于贵金属和MOFs形成了肖特基势垒，在金属硫化物与MOFs之间形成紧密的界面相互作用，有利于提高界面电子转移效率和增强光催化活性，进而提高了三元复合光催化剂的光生电子-空穴对的分离效率，具有优异的可见光分解水制氢性能。
实验表明，本发明制备的三元复合光催化剂的光解水产氢效率可达6783.46μmol·g-1·h-1。
附图说明
图1为本发明实施例1中得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂的透射电子显微镜照片；
图2为本发明实施例1中得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂与MIL-125的紫外-可见漫反射吸收光谱图；
图3为本发明实施例1中得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂与MIL-125的荧光光谱图；
图4为本发明实施例1中得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂和MIL-125的光催化产氢活性图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种三元复合光催化剂，包括MOFs、复合在MOFs上的贵金属与金属硫化物。
其中，所述贵金属优选为铂、金与钯中的一种或多种；所述金属硫化物优选为硫化镉。
本发明提供的三元复合光催化剂中由于贵金属和MOFs形成了肖特基势垒，在金属硫化物和MOFs之间形成紧密的界面相互作用，有利于提高界面电子转移效率和增强光催化活性。
本发明提供了一种上述三元复合光催化剂的制备方法，包括：S1)将MOFs与贵金属盐在第一溶剂中混合，然后进行辐射，得到复合贵金属的MOFs；S2)将所述复合贵金属的MOFs、硫源与金属盐在第二溶剂中混合，然后进行辐射，得到三元复合光催化剂。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
其中，所述MOFs优选为钛基有机框架材料、铬基有机框架材料和锆基有机框架材料，更优选为MIL-125、MIL-125-NH2、MIL-101、UIO-66与UIO-66-NH2中的一种；所述MOFs优选按照以下步骤制备：将金属源与有机配体在溶剂中混合，加热进行溶剂热反应，得到MOFs。所述金属源优选为钛源、铬源和锆源；所述钛源优选为异丙醇钛和钛酸四异丙酯；所述铬源优选为硝酸铬；所述锆源优选为氯化锆、硝酸锆和硫酸锆；所述有机配体优选为对苯二甲酸、氨基对苯二甲酸、均苯三甲酸与氨基均苯三甲酸中的一种或多种；所述溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺、甲醇与氢氟酸的水溶液中的一种或两种混合溶剂；所述甲醇与N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂做溶剂时两者的体积比优选为(0～2)：9，更优选为(0.8～1.5)：9，再优选为(1～1.5)：9，最优选为1.2：9；所述溶剂热反应的温度优选为90℃～180℃，更优选为120℃～150℃；所述溶剂热反应的时间优选为10～20h，更优选为13～18h；所述溶剂热反应优选在密闭条件下进行；溶剂热反应结束后，优选洗涤，离心，干燥后得到MOFs；所述洗涤优选依次采用N,N-二甲基甲酰胺、甲醇与丙酮洗涤；所述干燥优选为真空干燥；所述真空干燥的温度优选为40℃～60℃，更优选为50℃；所述真空干燥的时间优选为10～18h，更优选为12～16h，再优选为12～13h。
将MOFs与贵金属盐在第一溶剂中混合；所述MOFs与贵金属盐的质量比优选为40：(0.5～3)，更优选为40：(0.5～2)，再优选为40：(0.5～1.5)，再优选为40：(1～1.5)，最优选为40：1.5；所述贵金属盐优选为铂盐、金盐与钯盐中的一种或多种；所述铂盐优选为含氯铂盐，更优选为四氯铂酸钾；所述金盐优选为含氯金盐，更优选为氯金酸钾；所述钯盐优选为含氯钯盐，更优选为氯亚钯酸钾；所述第一溶剂优选为醇溶剂与水的混合溶剂，更优选为异丙醇与水的混合溶剂；所述混合溶剂中醇溶剂的体积百分数优选为1％～5％，更优选为2％～3％；在本发明中，此步骤优选具体为：将MOFs与贵金属盐的醇溶液混合，离心后，得到浸渍后的MOFs；将所述浸渍后的MOFs分散在第一溶剂中；所述贵金属盐的醇溶液中贵金属盐的浓度优选为0.05～0.3mg/ml，更优选为0.05～0.2mg/ml，再优选为0.05～0.15mg/ml，再优选为0.1～0.15mg/ml，最优选为0.15mg/ml；所述混合的方法优选为搅拌；所述搅拌优选在室温条件下进行；所述搅拌的时间优选为20～30h，更优选为22～26h，再优选为24～26h；在本发明中，更优选先进行超声，然后再搅拌；所述超声的时间优选为5～15min，更优选为10min；搅拌后优选用乙醇洗涤，离心，得到浸渍后的MOFs；所述浸渍后的MOFs优选通过超声分散于第一溶剂中。
所述浸渍后的MOFs分散在第一溶剂中后，进行辐射；所述辐射优选为电离辐射，更优选采用γ射线辐射；所述γ射线源优选为60Co源；所述辐射的剂量率优选为50～150Gy/min，更优选为60～140Gy/min，再优选为80～120Gy/min，再优选为90～110Gy/min，再优选为95～100Gy/min，最优选为96.8Gy/min；所述辐射的时间优选为3～10h，更优选为4～8h，再优选为5～7h，最优选为6h。
辐射后，优选用去离子水与乙醇洗涤，离心后，干燥，得到复合贵金属的MOFs；所述洗涤的次数优选2～6次；所述干燥优选为真空干燥；所述真空干燥的温度优选为40℃～60℃，更优选为50℃；所述真空干燥的时间优选为10～18h，更优选为12～16h，再优选为12～13h。
将所述复合贵金属的MOFs、硫源与金属盐在第二溶剂中混合；所述硫源优选为硫代乙酰胺、硫化钠、二硫化碳、硫醇、硫代硫酸钠和硫脲中的一种；所述金属盐优选为镉盐；所述镉盐优选为醋酸镉、硫酸镉和氯化镉；所述第二溶剂优选为醇溶剂与水的混合溶剂，更优选为异丙醇与水的混合溶剂；所述混合溶剂中醇溶剂的体积百分数优选为1％～5％，更优选为2％～3％；所述复合贵金属的MOFs与金属盐的质量比为1：(0.1～5)，更优选为1：(0.5～3)，再优选为1：(0.5～1.5)，再优选为1：(0.8～1)，最优选为1：0.875；所述金属盐中金属离子与硫源中硫元素的摩尔比优选为1：(0.9～1.2)，更优选为1：(1～1.1)；在本发明中，此步骤优选具体为：将所述复合贵金属的MOFs浸渍于金属盐的醇溶液中，离心后，得到浸渍后的复合贵金属的MOFs；将所述浸渍后的复合贵金属的MOFs与硫源在水中混合，离心后，得到浸渍硫源的复合贵金属的MOFs；将所述浸渍硫源的复合贵金属的MOFs分散于第二溶剂中。其中，所述金属盐的醇溶液中金属盐的浓度优选为1～5mg/ml，更优选为2～5mg/ml，再优选为3～4mg/ml，最优选为3.5mg/ml；所述金属盐的醇溶液优选为金属盐的乙醇溶液；所述复合贵金属的MOFs浸渍于金属盐的醇溶液中后优选进行超声，然后在室温下搅拌；所述超声的时间优选为5～15min，更优选为10min；所述搅拌的时间优选为20～30h，更优选为22～26h，再优选为24～26h；搅拌后优选用乙醇洗涤，离心，得到浸渍金属盐的复合贵金属的MOFs；所述浸渍金属盐的复合贵金属的MOFs与硫源在水中混合；所述混合的方法优选为搅拌；所述搅拌优选在室温条件下进行；所述搅拌的时间优选为10～20h，更优选为12～14h；搅拌后离心，得到浸渍硫源和金属盐的复合贵金属的MOFs；所述浸渍硫源和金属盐的复合贵金属的MOFs优选采用超声分散于第二溶剂中；所述超声的时间优选为5～15min，更优选为10min。
所述浸渍硫源的复合贵金属的MOFs优选采用超声分散于第二溶剂中后，进行辐射；所述辐射优选电离辐射，更优选采用γ射线辐射；所述γ射线源优选为60Co源；所述辐射的剂量率优选为50～150Gy/min，更优选为60～140Gy/min，再优选为80～120Gy/min，再优选为90～110Gy/min，再优选为95～100Gy/min，最优选为96.8Gy/min；所述辐射的时间优选为3～10h，更优选为4～8h，再优选为5～7h，最优选为6h。
辐射后，优选用去离子水与乙醇洗涤，离心后，干燥，得到三元复合光催化剂；所述洗涤的次数优选2～6次；所述干燥优选为真空干燥；所述真空干燥的温度优选为40℃～60℃，更优选为50℃；所述真空干燥的时间优选为10～18h，更优选为12～16h，再优选为12～13h。
本发明利用辐射法在载体MOFs上合成贵金属与金属硫化物，制备方法简单，能耗低，不受化学引发剂和还原剂的污染，而且辐射穿透力强，可在MOFs基底上均匀生长贵金属与金属硫化物的纳米颗粒；同时MOFs的多孔结构可有效限制金属硫化物纳米颗粒的大小，防止颗粒团聚，抑制光生电子-空穴对的复合；并且由于贵金属和MOFs形成了肖特基势垒，在金属硫化物与MOFs之间形成紧密的界面相互作用，有利于提高界面电子转移效率和增强光催化活性，进而提高了三元复合光催化剂的光生电子-空穴对的分离效率，具有优异的可见光分解水制氢性能。
本发明还提供了一种上述方法制备的三元复合光催化剂在光解水制氢中的应用，尤其是可见光分解水制氢中的应用。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种三元复合光催化剂、其制备方法及应用进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
高效产氢的三元复合光催化剂的光催化产氢活性的检测方法是：
使用具有420nm截止滤光器的300W氙灯(100mW·cm-2，Perfect Light PLS-SXE300)作为可见光源。通常，将20mg光催化剂分散在含有0.1M Na2S和0.1M Na2SO3的40mL水溶液中。在磁力搅拌下用氩气将残余氧气脱气30分钟后，将混合物密封在石英圆柱形容器中进行光催化反应，取样检测氢气。测试时，使用1ml的进样器抽取石英管上层气体注入到气相色谱仪(GC)进行测量，将得到的峰面积与气相色谱仪中的标准氢气面积进行换算，即得光催化分解水产氢的速率。
实施例1
以CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂为例：
1.1将异丙醇钛(0.312mL)、对苯二甲酸(0.60g)、1.2mL甲醇和9mL N,N-二甲基甲酰胺的混合物置于25mL聚四氟乙烯内衬，在室温下搅拌均匀后将其密封在不锈钢高压釜中，在130℃下加热15小时。最后，自然冷却后，分别用N,N-二甲基甲酰胺、甲醇和丙酮洗涤并离心，过滤收集白色粉末，在50℃下真空干燥12小时，得到MIL-125。
1.2将40mg的1.1中得到的MIL-125分散在10mL含有1.5mg K2PtCl4的无水乙醇溶液中，在室温下，超声处理10分钟后，将含有混合溶液的玻璃瓶进一步搅拌24小时；离心得到浸渍过的MIL-125样品；再通过超声处理10min，将浸渍的样品分散在含有0.2mL异丙醇的10mL去离子水中。然后在60Co源的辐射场中以96.8Gy/min的剂量率通过γ射线辐照密封样品6小时。所得MIL-125/Pt样品用去离子水和乙醇溶液洗涤三次，反复离心，然后在50℃真空干燥12小时，得到MIL-125/Pt复合材料。
1.3首先，将35mg醋酸镉完全溶解在10ml乙醇溶液中后，通过超声将40mg 1.2中得到的MIL-125/Pt均匀分散在上述溶液中。然后，将含有混合溶液的玻璃瓶在室温下进一步搅拌24小时。离心得到浸渍的样品。随后，将浸渍的样品分散在10mL去离子水中，再将11.69mg硫代乙酰胺加入溶液中，在室温下将悬浮液进一步搅拌12小时。离心后通过超声处理10分钟将浸渍的样品再分散在含有0.2mL异丙醇的10mL水中。然后在60Co源的辐射场中以96.8Gy/min的剂量率通过γ射线辐照密封样品6小时。将得到的CdS/Pt/MIL-125样品用去离子水和乙醇溶液洗涤三次，反复离心，然后在50℃下真空干燥12小时。最终得到高效产氢CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂，其产氢效率为6783.46μmol·g-1·h-1。
利用透射电子显微镜对实施例1中得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂进行分析，得到其TEM图，如图1所示。
利用紫外分光光度计对实施例1中得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂与MIL-125进行分析，得到其紫外-可见漫反射吸收光谱，如图2所示。
利用荧光光谱仪对实施例1中得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂与MIL-125进行分析，得到其荧光光谱图，如图3所示。
图4为CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂和MIL-125的光催化产氢活性图。
实施例2
除了负载贵金属的含量改变之外，以与实施例1相同的方法制备三元复合光催化剂。
当40mg的MIL-125分散在10mL含有3mg K2PtCl4的无水乙醇溶液中，得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂产氢效率为832.03μmol·g-1·h-1。
当将40mg的MIL-125分散在10mL含有0.5mg K2PtCl4的无水乙醇溶液中，得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂产氢效率为1596.37μmol·g-1·h-1。
实施例3
除了负载硫化物的含量改变之外，以与实施例1相同的方法制备三元复合光催化剂。
当40mg的MIL-125/Pt分散在10mL含有25mg醋酸镉的无水乙醇溶液中，得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂产氢效率为2713.77μmol·g-1·h-1。
当40mg的MIL-125/Pt分散在10mL含有40mg醋酸镉的无水乙醇溶液中，得到的CdS/Pt/MIL-125三元复合光催化剂产氢效率为5121.14μmol·g-1·h-1。
实施例4
改变MOFs的种类
除了MOFs的种类改变之外，以与实施例1相同的方法制备三元复合光催化剂。
当40mg的UIO-66依次分散在10mL含有1.5mg K2PtCl4的无水乙醇溶液和10mL含有35mg醋酸镉的无水乙醇溶液中，得到的CdS/Pt/UIO-66三元复合光催化剂产氢效率为4892.16μmol·g-1·h-1。
当40mg的MIL-125-NH2依次分散在10mL含有1.5mg K2PtCl4的无水乙醇溶液和10mL含有35mg醋酸镉的无水乙醇溶液中，得到的CdS/Pt/MIL-125-NH2三元复合光催化剂产氢效率为2347.16μmol·g-1·h-1。
本发明工艺简单且操作性强，所制备的多种三元复合光催化剂能改善单一组分MOFs及金属硫化物的光吸收能力，提高光生电子-空穴对的分离效率，具有优异的可见光分解水制氢性能。
Claims (7)
1.一种三元复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
S1）将MOFs与贵金属盐的醇溶液混合，离心后，得到浸渍后的MOFs；
将所述浸渍后的MOFs分散在第一溶剂中，然后进行辐射，得到复合贵金属的MOF；
S2）将所述复合贵金属的MOFs浸渍于金属盐的醇溶液中，离心后，得到浸渍金属盐的复合贵金属的MOFs；
将所述浸渍金属盐的复合贵金属的MOFs与硫源在水中混合，离心后，得到浸渍硫源和金属盐的复合贵金属的MOFs；
将所述浸渍硫源和金属盐的复合贵金属的MOFs分散于第二溶剂中，然后进行辐射，得到三元复合光催化剂；
所述MOFs选自钛基有机框架材料、铬基有机框架材料与锆基有机框架材料中的一种或多种；
所述贵金属盐选自铂盐、金盐与钯盐中的一种或多种；所述金属盐选自镉盐；所述第一溶剂与第二溶剂为醇溶剂与水的混合溶剂；所述混合溶剂中醇溶剂的体积百分数为1%~5%；所述硫源选自硫代乙酰胺、硫化钠、二硫化碳、硫醇、硫代硫酸钠和硫脲中的一种或多种；
所述步骤S1）中的辐射与步骤S2）中的辐射为γ射线或电子辐射；所述步骤S1）中的辐射与步骤S2）中的辐射的剂量率各自独立地为50~150 Gy/min；所述步骤S1）中的辐射与步骤S2）中的辐射的时间各自独立地为3~10 h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MOFs选自MIL-125、MIL-125-NH2、MIL-101、UIO-66与UIO-66-NH2中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MOFs与贵金属盐的质量比为40：（0.5~3）；所述复合贵金属的MOFs与金属盐的质量比为1：（0.1~5）。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MOFs按照以下方法制备：
将金属源与有机配体在溶剂中混合，加热进行溶剂热反应，得到MOFs。
5.一种权利要求1所述制备方法制备的三元复合光催化剂，其特征在于，包括MOFs、复合在MOFs上的贵金属与金属硫化物。
6.根据权利要求5所述的三元复合光催化剂，其特征在于，所述贵金属选自铂、金与钯中的一种或多种；所述金属硫化物选自硫化镉。
7.权利要求1~4任意一项制备方法所制备的三元复合光催化剂或权利要求5~6所述的三元复合光催化剂在光解水制氢中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910645701.3A CN110252410B (zh) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | 一种三元复合光催化剂、其制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910645701.3A CN110252410B (zh) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | 一种三元复合光催化剂、其制备方法及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110252410A CN110252410A (zh) | 2019-09-20 |
| CN110252410B true CN110252410B (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=67926732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910645701.3A Active CN110252410B (zh) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | 一种三元复合光催化剂、其制备方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110252410B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111185247A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-22 | 攀枝花学院 | 多元复合型钛氧簇(PTCs)CdSPCN-777分解水产氢光催化剂 |
| CN111359664B (zh) * | 2020-03-11 | 2022-12-30 | 浙江工商大学 | 一种Ti基MOF复合材料及其制备方法和应用 |
| CN111499879A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-07 | 苏州大学 | 电离辐射源在制备多孔结晶材料中的应用 |
| CN112436158B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-09-13 | 扬州大学 | 一种醇类燃料电池的阳极催化剂 |
| CN113441186A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-28 | 上海理工大学 | 一种金属有机框架基三元复合材料及其制备方法 |
| WO2023077285A1 (zh) * | 2021-11-02 | 2023-05-11 | 苏州大学 | 一种富有缺陷的共价有机框架材料及其制备方法与在光催化析氢中的应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140003758A (ko) * | 2012-06-27 | 2014-01-10 | 주식회사 포스코 | Cｉｇｓ 태양전지의 제조방법 |
| CN106252676A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 青岛大学 | 一种量子点修饰金属有机骨架嵌入碳纳米管材料的制备 |
| CN107262153A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-10-20 | 福州大学 | 一种Pd/MIL‑100(Fe)光催化剂的制备方法 |
| CN109876829A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-14 | 长安大学 | 一种Pd/TOC光催化剂、Pd/CdS/TOC光催化剂及其制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-07-17 CN CN201910645701.3A patent/CN110252410B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140003758A (ko) * | 2012-06-27 | 2014-01-10 | 주식회사 포스코 | Cｉｇｓ 태양전지의 제조방법 |
| CN106252676A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 青岛大学 | 一种量子点修饰金属有机骨架嵌入碳纳米管材料的制备 |
| CN107262153A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-10-20 | 福州大学 | 一种Pd/MIL‑100(Fe)光催化剂的制备方法 |
| CN109876829A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-14 | 长安大学 | 一种Pd/TOC光催化剂、Pd/CdS/TOC光催化剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Controlled fabrication and enhanced visible-light photocatalytic hydrogen production of Au@CdS/MIL-101 heterostructure;Yajun Wang etal.;《Applied Catalysis B: Environmental》;20151217;第307-314页 * |
| Encapsulating surface-clean metal nanoparticles inside metal-organic frameworks for enhanced catalysis using a novel γ-ray radiation approach;Zhen Zhang etal.;《INORGANIC CHEMISTRY》;20181231;第29-38页 * |
| One-step synthesis of CdS-reduced grapheme oxide composites based on high-energy radiation technique;XuqiangLiu etal.;《Radiation Physics and Chemistry》;20150914;第24-28页 * |
| Yajun Wang etal..Controlled fabrication and enhanced visible-light photocatalytic hydrogen production of Au@CdS/MIL-101 heterostructure.《Applied Catalysis B: Environmental》.2015, * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110252410A (zh) | 2019-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110252410B (zh) | 一种三元复合光催化剂、其制备方法及应用 | |
| Sayed et al. | Sustained CO2-photoreduction activity and high selectivity over Mn, C-codoped ZnO core-triple shell hollow spheres | |
| Miyoshi et al. | Water splitting on rutile TiO2‐based photocatalysts | |
| CN103316714B (zh) | 一种光催化分解水制氢用催化剂及其制备方法 | |
| Tada et al. | All-solid-state Z-scheme in CdS–Au–TiO2 three-component nanojunction system | |
| Chen et al. | Bromo-and iodo-bridged building units in metal-organic frameworks for enhanced carrier transport and CO2 photoreduction by water vapor | |
| Chen et al. | Ternary boron carbon nitrides hollow nanotubes with tunable pn homojunction for photo-assisted uranium extraction: A combined batch, EXAFS and DFT calculations | |
| Ayyub et al. | Photochemical and photoelectrochemical hydrogen generation by splitting seawater | |
| CN102963934B (zh) | 钨酸铋量子点及其与石墨烯复合材料的制备方法 | |
| Chen et al. | Synergetic effects of defects and acid sites of 2D-ZnO photocatalysts on the photocatalytic performance | |
| Xiao et al. | Ordered mesoporous CeO2/ZnO composite with photodegradation concomitant photocatalytic hydrogen production performance | |
| Wang et al. | Preparation of CdS-P25/ZIF-67 composite material and its photocatalytic CO2 reduction performance | |
| Zhang et al. | Exceptional performance of photoelectrochemical water oxidation of single-crystal rutile TiO2 nanorods dependent on the hole trapping of modified chloride | |
| CN110508291B (zh) | 一种Au-ZnIn2S4纳米阵列电极光催化固氮材料的制备方法 | |
| Yu et al. | Fabrication of heterostructured CdS/TiO2 nanotube arrays composites for photoreduction of U (VI) under visible light | |
| CN106044842A (zh) | 一种扇形羟基氟化锌的制备方法及其应用 | |
| CN105664969B (zh) | 一种二氧化钛-铂-四氧化三钴三元复合光催化材料及其制备方法 | |
| Luo et al. | Lanthanide–titanium-oxalate clusters and their degradation products, photocurrent response and photocatalytic behaviours | |
| Qiu et al. | The formation of Z-scheme AgI/BiOBr heterojunction and its excellent photocatalytic performance | |
| Fu et al. | Photo-catalytic H2 evolution over a series of Keggin-structure heteropoly blue sensitized Pt/TiO2 under visible light irradiation | |
| CN105771953A (zh) | 一种钛酸锌/二氧化钛复合纳米材料的制备方法 | |
| Ehsan et al. | Visible‐Light Photoreduction of CO2 to CH4 over ZnTe‐Modified TiO2 Coral‐Like Nanostructures | |
| Zhang et al. | Enhanced photocatalytic reduction of CO2 into CH4 over N, Eu co-doped TiO2: Insight into the synergistic effect of N and Eu | |
| Shi et al. | Improved photocatalytic activity of Bi2MoO6 by modifying the halogen ions (Cl−, Br−, or I−) for photoreduction of N2 into NH3 | |
| CN104128197A (zh) | 电子束辐照制备氮掺杂二氧化钛光催化剂的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |