CN113441144B - 一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法 - Google Patents
一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113441144B CN113441144B CN202110883592.6A CN202110883592A CN113441144B CN 113441144 B CN113441144 B CN 113441144B CN 202110883592 A CN202110883592 A CN 202110883592A CN 113441144 B CN113441144 B CN 113441144B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen production
- cocatalyst
- photocatalysis
- heterojunction
- mixing
- 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
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 title claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 8
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical group CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 6
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 5
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 5
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 4
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K lanthanum(iii) chloride Chemical compound Cl[La](Cl)Cl ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
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
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/755—Nickel
-
- 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/043—Sulfides with iron group metals or platinum group metals
-
- 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
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法，属于光催化产氢技术领域。具体公开了将氧化石墨烯水悬液超声处理，然后加入CoCl2，搅拌后冷冻干燥，在保护性气氛下，将冷冻干燥得到的产物与HAT‑6CN和NiCl2·6H2O混合研磨，煅烧后自然冷却，得到助催化剂；将硫化镉与助催化剂形成异质结与牺牲剂和水混合，得到混合反应液，然后采用光照射混合反应液，即可产生氢气。本发明能够显著提高产氢效率和产氢速度，具有成本低、反应条件温和、环境友好和能耗小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及光催化产氢技术领域，特别是涉及一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法。
背景技术
随着当今社会经济的快速发展，地球现存的化石能源已经远远不能满足人类日益增长的能源需求，同时，化石能源所引起的环境污染问题也直接威胁着人类的生存和可持续发展。
面对能源危机和环境污染的双重挑战，研究者积极探索开发清洁的新能源，太阳能光催化分解水制氢是把太阳能转化为氢能的能量转化过程，具有成本低、反应条件温和、环境友好和能耗小等优点，对于缓解能源危机具有积极的推动作用，同时，氢气作为一种清洁能源，其使用不会引起新的污染问题。
半导体类光催化剂由于其性质稳定而广泛应用于光催化产氢体系中，传统的半导体光催化剂包括TiO2、ZnO、SnO2、CdS等，但传统的半导体光催化剂由于存在量子效率低、光吸收性能差、结构不稳定等缺点，导致其光催化效率低下，限制了其大规模的生产和应用。研究者通过各种方法来提高半导体光催化反应效率，其中最常见的方法是贵金属掺杂。通过贵金属掺杂可以改变半导体的带宽、吸光性质等一系列物理化学性质，在光反应过程中，掺杂的金属可以作为自由电子的捕获位点，从而抑制光生载流子的复合，以提高光反应的效率；金属离子也可以作为光反应的活性位点，从而有利于光催化反应的进行。
然而贵金属掺杂在提高光反应效率的同时也存在一些缺点，比如贵金属的价格昂贵，并且自身含有毒性，这些缺点极大地限制了这类催化剂的广泛生产和应用，因此，探索新的方法和材料以提高光催化反应的效率十分紧迫。
发明内容
本发明的目的是提供一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法，以解决上述现有技术存在的问题，从而实现高效、稳定的光催化水产氢。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明的技术方案之一是提供一种光催化产氢助催化剂，所述助催化剂的制备方法包括以下步骤：
a.将氧化石墨烯加入水中得到氧化石墨烯悬液，超声处理；
b.向超声处理后的氧化石墨烯悬液中加入CoCl2，搅拌后冷冻干燥；
c.在保护性气氛下，将步骤b得到的产物与HAT-6CN(1,4,5,8,9,11-六氮杂苯甲腈)和NiCl2·6H2O混合研磨，煅烧后自然冷却，得到助催化剂。
进一步地，所述氧化石墨烯悬液的浓度为0.5-1.2mg/mL。
进一步地，步骤a中超声处理的时间为0.3-0.5h。
进一步地，步骤b中原料添加时的固液比为1-2mg:50-60mL。
进一步地，步骤b得到的产物与HAT-6CN和NiCl2·6H2O的质量比1-2:1-2:1-2。
进一步地，步骤c中混合研磨的时间为5-10min。
进一步地，所述煅烧处理的温度为400-500℃，煅烧时间为1.5-2h。
本发明的技术方案之二是提供一种光催化系统，包括助催化剂、硫化镉、牺牲剂和水；所述助催化剂为上述的助催化剂。
所述牺牲剂为乳酸或抗坏血酸。
本发明的技术方案之三是提供一种利用上述光催化系统产氢的方法，包括以下步骤：
将硫化镉与所述助催化剂形成异质结，将所述异质结与牺牲剂和水混合，得到混合反应液，然后采用光照射所述混合反应液，即可产生氢气。
进一步地，形成异质结的步骤为：将所述助催化剂与硫化镉按照质量比2-3:7-8混合搅拌后研磨，得到异质结。
进一步地，所述光源为阳光或LED光源。
本发明公开了以下技术效果：
本发明首先将半导体CdS和助催化剂形成异质结，之后再与电子牺牲体反应，克服了现有技术助催化剂纳米粒子直接与电子牺牲体结合时，需要加入表面稳定剂来控制其形貌大小和形状的问题；助催化剂和CdS形成异质结，抑制了CdS的光腐蚀效应，从而使光催化反应一直保持较高的速率进行。
本发明在制备助催化剂时，首先将钴元素与具有巨大表面积的石墨烯相结合，然后引入HAT-6CN和NiCl2·6H2O，制备过程中HAT-6CN与NiCl2·6H2O进一步络合，使得钴和镍以单原子形式分散于络合物以及氧化石墨烯层间，从而显著增加了催化反应的活性位点，两种元素的掺入实现了比单一元素更优异的助催化效果，显著提高了电子传输效率，增强了助催化剂的稳定性。
本发明能够显著提高产氢效率和产氢速度，具有成本低、反应条件温和、环境友好和能耗小的优点。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
实施例1
(1)制备助催化剂：
a.将氧化石墨烯加入水中，得到浓度为0.5mg/mL的氧化石墨烯悬液，超声0.5h；
b.按照1mg:50mL的固液比，向超声处理后的氧化石墨烯悬液中加入CoCl2，搅拌均匀后冷冻干燥，得粉末状物质；
c.在氩气气氛下，将得到的粉末状物质与HAT-6CN和NiCl2·6H2O按照质量比1:2:1混合研磨5min，然后在400℃下煅烧1.5h,自然冷却，得到助催化剂。
(2)制备异质结:将制备得到的助催化剂与CdS按照质量比2:7混合搅拌后研磨，得到异质结。
(3)光催化产氢：
按照固液比1.5:6将异质结加入乳酸和水的混合溶液中(乳酸和水的质量比为3:1)，超声45min得到混合反应液；
利用氮气对得到的混合反应液进行饱和，密封得到密封物，采用30WLED光源照射该密封物，得到氢气。
实施例2
(1)制备助催化剂：
a.将氧化石墨烯加入水中，得到浓度为1.2mg/mL的氧化石墨烯悬液，超声0.3h；
b.按照2mg:55mL的固液比，向超声处理后的氧化石墨烯悬液中加入CoCl2，搅拌均匀后冷冻干燥，得粉末状物质；
c.在氮气气氛下，将得到的粉末状物质与HAT-6CN和NiCl2·6H2O按照质量比2:1:2混合研磨8min，然后在450℃下煅烧2h,自然冷却，得到助催化剂。
(2)制备异质结:将制备得到的助催化剂与CdS按照质量比3:8混合搅拌后研磨，得到异质结。
(3)光催化产氢：
按照固液比1.3:7将异质结加入抗坏血酸和水的混合溶液中(抗坏血酸和水的质量比为3.5:1)，超声30min得到混合反应液；
利用氮气对得到的混合反应液进行饱和，密封得到密封物，采用30WLED光源照射该密封物，得到氢气。
实施例3
(1)制备助催化剂：
a.将氧化石墨烯加入水中，得到浓度为1mg/mL的氧化石墨烯悬液，超声0.4h；
b.按照1mg:60mL的固液比，向超声处理后的氧化石墨烯悬液中加入CoCl2，搅拌均匀后冷冻干燥，得粉末状物质；
c.在氮气气氛下，将得到的粉末状物质与HAT-6CN和NiCl2·6H2O按照质量比1:2:1混合研磨10min，然后在400℃下煅烧1.8h,自然冷却，得到助催化剂。
(2)制备异质结:将制备得到的助催化剂与CdS按照质量比2:7混合搅拌后研磨，得到异质结。
(3)光催化产氢：
按照固液比1:7将异质结加入乳酸和水的混合溶液中乳酸和水的质量比为3:1)，超声35min得到混合反应液；
利用氮气对得到的混合反应液进行饱和，密封得到密封物，采用30WLED光源照射该密封物，得到氢气。
实施例4
(1)制备助催化剂：
a.将氧化石墨烯加入水中，得到浓度为0.8mg/mL的氧化石墨烯悬液，超声0.3h；
b.按照2mg:57mL的固液比，向超声处理后的氧化石墨烯悬液中加入CoCl2，搅拌均匀后冷冻干燥，得粉末状物质；
c.在氩气气氛下，将得到的粉末状物质与HAT-6CN和NiCl2·6H2O按照质量比2:1:2混合研磨9min，然后在500℃下煅烧2h,自然冷却，得到助催化剂。
(2)制备异质结:将制备得到的助催化剂与CdS按照质量比3:8混合搅拌后研磨，得到异质结。
(3)光催化产氢：
按照固液比1.1:8将异质结加入抗坏血酸和水的混合溶液中(抗坏血酸和水的质量比为3.5:1)，超声40min得到混合反应液；
利用氮气对得到的混合反应液进行饱和，密封得到密封物，采用30WLED光源照射该密封物，得到氢气。
对比例1
同实施例1，区别在于，步骤c中不加入HAT-6CN和NiCl2·6H2O，将步骤b得到的粉末状物质直接进行煅烧。
对比例2
同实施例1，区别在于，调整助催化剂与CdS的质量比为4:7。
对比例3
同实施例1，区别在于，将步骤c中的NiCl2·6H2O替换为CoCl2·6H2O。
对比例4
同实施例1，区别在于，将步骤b中的CoCl2替换成NiCl2。
对比例5
同实施例1，区别在于，将步骤c中的NiCl2·6H2O替换为氯化镧。
对比例6
同实施例1，区别在于，不形成异质结，直接将CdS加入乳酸和水的混合溶液中。
实施例1-4及对比例1-6的氢气生产速率见表1。
表1
| 氢气生产速率(umolh-1g-1) | |
| 实施例1 | 950.56 |
| 实施例2 | 941.25 |
| 实施例3 | 924.56 |
| 实施例4 | 932.54 |
| 对比例1 | 601.23 |
| 对比例2 | 552.35 |
| 对比例3 | 464.21 |
| 对比例4 | 453.26 |
| 对比例5 | 114.6 |
| 对比例6 | 32.56 |
实施例1-4可以实现24h稳定产氢，不同光照时间的产氢量见表2；对比例中产氢时间最长、产氢量最优的为对比例1，产氢时间仅为8h，产氢量仅为8.54umol。
表2
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用光催化系统产氢的方法，其特征在于，所述光催化系统包括助催化剂、硫化镉、牺牲剂和水；
所述产氢的方法包括以下步骤：
将硫化镉与所述助催化剂形成异质结，将所述异质结与牺牲剂和水混合，得到混合反应液，然后采用光照射所述混合反应液，即可产生氢气；
所述助催化剂的制备方法包括以下步骤：
a.将氧化石墨烯加入水中得到氧化石墨烯悬液，超声处理；
b.向超声处理后的氧化石墨烯悬液中加入CoCl2，搅拌后冷冻干燥；
c.在保护性气氛下，将步骤b得到的产物与HAT-6CN和NiCl2·6H2O混合研磨，煅烧后自然冷却，得到助催化剂；
所述氧化石墨烯悬液的浓度为0.5-1.2mg/mL；
步骤b中原料添加时的固液比为1-2mg:50-60mL；
步骤b得到的产物与HAT-6CN和NiCl2·6H2O的质量比1-2:1-2:1-2；
所述煅烧处理的温度为400-500℃，煅烧时间为1.5-2h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中超声处理的时间为0.3-0.5h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c中混合研磨的时间为5-10min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，形成异质结的步骤为：将所述助催化剂与硫化镉混合搅拌后研磨，得到异质结。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110883592.6A CN113441144B (zh) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | 一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110883592.6A CN113441144B (zh) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | 一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113441144A CN113441144A (zh) | 2021-09-28 |
| CN113441144B true CN113441144B (zh) | 2023-06-16 |
Family
ID=77818019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110883592.6A Active CN113441144B (zh) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | 一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113441144B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115007127B (zh) * | 2022-06-28 | 2024-04-23 | 武汉工程大学 | 一种三元复合光催化材料的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103657687A (zh) * | 2012-09-19 | 2014-03-26 | 中国科学院理化技术研究所 | 复合型半导体光催化剂及其制法、光催化体系及制氢方法 |
| CN106076365A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-11-09 | 福州大学 | 一种促进光解水产氢的复合光催化剂 |
| CN107185573A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-09-22 | 上海电力学院 | 一种镍基非贵金属光催化助催化剂及其制备方法 |
| CN108686709A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-23 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种光催化还原水产氢助催化剂、光催化体系及其应用 |
| CN113117718A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-16 | 安徽建筑大学 | 一种NiCoP-g-C3N4/CdS复合光催化剂、制备方法及其应用 |
-
2021
- 2021-08-03 CN CN202110883592.6A patent/CN113441144B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103657687A (zh) * | 2012-09-19 | 2014-03-26 | 中国科学院理化技术研究所 | 复合型半导体光催化剂及其制法、光催化体系及制氢方法 |
| CN106076365A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-11-09 | 福州大学 | 一种促进光解水产氢的复合光催化剂 |
| CN107185573A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-09-22 | 上海电力学院 | 一种镍基非贵金属光催化助催化剂及其制备方法 |
| CN108686709A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-23 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种光催化还原水产氢助催化剂、光催化体系及其应用 |
| CN113117718A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-16 | 安徽建筑大学 | 一种NiCoP-g-C3N4/CdS复合光催化剂、制备方法及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Congrong Lu et al..CoNi bimetallic alloy cocatalyst-modified g-C3N4 nanosheets for efficient photocatalytic hydrogen production.《Journal of Physics and Chemistry of Solids》.2021,第158卷第2页左栏第2段. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113441144A (zh) | 2021-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112023938B (zh) | 一种双金属离子掺杂的纳米复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN109289888A (zh) | 一种硼掺杂多孔氮化碳材料的制备方法 | |
| CN111468165B (zh) | 一种氮掺杂纳米CoS2/石墨烯光催化材料的制备方法及应用 | |
| CN113930803B (zh) | 一种氮碳负载钴钌纳米粒子全解水电催化材料及其制备方法 | |
| CN111420664A (zh) | 一种片状氧化亚铜/氧化亚钴纳米复合材料的制备方法及其在催化氨硼烷水解产氢上的应用 | |
| CN102861597A (zh) | 一种响应可见光的光解水制氢催化剂及其制备方法 | |
| CN102631919B (zh) | 铜-钛氧化物介晶材料的制备方法 | |
| CN114588888A (zh) | 一种光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN111437824A (zh) | 3D层状微花结构CoWO4@Bi2WO6 Z型异质结复合催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112473712A (zh) | 采用不同气氛处理的CeO2/g-C3N4异质结材料及其制备方法和应用 | |
| CN111889127B (zh) | 一种原位生长制备β-Bi2O3/g-C3N4纳米复合光催化剂的方法 | |
| CN113145138A (zh) | 热响应型复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN113441144B (zh) | 一种光催化产氢助催化剂、光催化系统及产氢方法 | |
| CN114534746B (zh) | 一种基于异质结光催化剂和甲醛水溶液的光催化制氢体系 | |
| CN110064426A (zh) | 一种LixMoS2/CdS/g-C3N4复合光催化剂的制备及其分解水产氢应用 | |
| CN114054066A (zh) | 一种掺杂g-C3N4纳米管光催化剂及制备方法与应用 | |
| CN116903021A (zh) | 一种多孔氧化铈纳米片催化剂及其制备和在光热协同二氧化碳分解反应中的应用 | |
| CN113441165B (zh) | 一种VN/g-C3N4复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN110639581A (zh) | 一种WP2/g-C3N4异质结光催化剂的制备方法 | |
| CN114100682B (zh) | 一种羽状叶异质结光催化剂及其制备方法 | |
| CN111921521B (zh) | 一种钨/锌晶格互掺的高效纳米弱光光触媒的制备方法 | |
| CN112675832B (zh) | 一种二氧化碳还原有序介孔催化材料及其制备方法 | |
| CN113101946B (zh) | 一种NiMoO4基Z-型异质结光催化剂及制备与应用 | |
| CN112007663B (zh) | 一种MoS2@CrOx/La,Al-SrTiO3/CoOOH光催化剂及制备方法 | |
| CN114308034A (zh) | 一种(ⅲ)、(ⅴ)价双过渡金属离子共掺杂的钛酸锶半导体催化剂及其制备方法 |
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 |