KR100304349B1 - 황화카드뮴계수소발생용광촉매및그제조방법,그리고이를이용한수소의제조방법 - Google Patents
황화카드뮴계수소발생용광촉매및그제조방법,그리고이를이용한수소의제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100304349B1 KR100304349B1 KR1019980037180A KR19980037180A KR100304349B1 KR 100304349 B1 KR100304349 B1 KR 100304349B1 KR 1019980037180 A KR1019980037180 A KR 1019980037180A KR 19980037180 A KR19980037180 A KR 19980037180A KR 100304349 B1 KR100304349 B1 KR 100304349B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- photocatalyst
- cadmium sulfide
- hydrogen
- cds
- producing
- Prior art date
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 53
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 48
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 14
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 4
- -1 and p Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 25
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHVEHULNLETOV-UHFFFAOYSA-N Nic-1 Natural products C12OC2C2(O)CC=CC(=O)C2(C)C(CCC2=C3)C1C2=CC=C3C(C)C1OC(O)C2(C)OC2(C)C1 PWHVEHULNLETOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
-
- 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
- B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
-
- 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
- B01J27/045—Platinum group metals
-
- 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
본 발명은 물로부터 광반응으로 수소를 제조하는 데에 사용되는 새로운 황화카드뮴(CdS)계 광촉매 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 수소의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 광촉매는 하기의 화학식 5를 가지는 것을 특징으로 한다.
[화학식 5]
m(A)/Cd[M(B)]S
(상기 일반식에서 m은 전자받게로서 도핑된 금속을 나타내며, Pt, Ru, Ir, Co, Rh, Cu, Pd, Ni 또는 이들의 산화물 중 선택된 1종 이상이고, A는 m의 중량 백분율을 나타내며 0.10∼2.50의 값을 가진다. M은 V, Cr, Al, p 중 선택된 금속이고, B는 M/(M+Cd)의 몰%를 나타낸 것으로 0.05∼20.00의 값을 갖는다.)
본 발명의 광촉매는 여러 가지 도핑(Doping)금속의 도입 및 다양한 조촉매의 활용과 첨가기술에 의하여 종래의 광촉매가 보인 광원에 대한 제한적인 활성을 해결하였을 뿐만 아니라, 광촉매의 제조공정이 종래의 여러 가지 방법과 비교하여 더욱 간단하며, 얻어진 촉매의 수명이 매우 길고, 물로부터의 수소발생량이 종래의 방법보다 증가하였다.
Description
본 발명은 새로운 수소발생용 광촉매 및 그 제조방법, 그.리고 이를 이용한 수소의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게로는 물로부터 락반응으로 수소를 제조하는 데에 사용되는 새로운 황화카드뮴(CdS)계 광촉매 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 수소의 제조방법에 관한 것이다.
수소는 암모니아, 메탄올 등의 제조원료로 사용되며, 포화화합물을 생성시키는 수소화반응의 필수원료이다. 동시에 수소첨가반응, 탈황반응, 탈질소반응, 탈금속반응 등과 같은 수소처리공정에 사용되고 있으며, 특히 최근의 지구온난화의 주원인으로 주목받고 있는 이산화탄소의 고정화반응에서 필수적으로 사용되고 있다. 또한 수소는 청정한 대체에너지 가운데 하나로서, 현재의 화석원료를 대체하는 미래의 에너지원으로 크게 기대되고 있다.
수소를 제조하는 종래의 방법들로는 나프타 및 천연가스와 같은 화석연료를 개질하여 수소를 제조하는 방법, 고온에서 철과 수증기를 접촉시키는 방법, 알카리 금속과 물을 반응시키는 방법 및 물의 전기분해방법 등을 들 수 있다.
그러나 상기 방법들은 근본적으로 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 경제적이라 할 수 없으며, 특히 화석연료의 개질은 많은 량이 이산화탄소를 부생시키는 문제점이 있다. 또한, 물의 전기분해의 경우는 전극의 짧은 수명과 부생하는 산소의 처리가 항상 문제점으로 존재한다. 이와같은 여러 가지의 문제점들 때문에 실제 수소제조용 설비를 갖추기 위하여는 많은 비용이 소요된다.
한편, 자연계에서의 수소는 여러 가지의 화합물(특히 무기화합물)의 형태로 존재하나 대부분은 물의 형태로 존재한다. 기체상태로 존재하는 수소는 낮은 비중 때문에 대기 중에 존재하는 양은 매우 적다. 또한 무기화합물의 형태로 존재하는 수소는 순수하게 분리하는 것 자체가 기술적으로 어려울 뿐만 아니라, 기술적으로는 분리가 가능하다 하더라도 분리에 많은 비용이 소요되므로 경제성이 없다. 따라서 물로부터 수소를 효과적으로 제조하는 기술은 매우 의미있는 과제라 할 것이다.
물로부터 수소를 효과적으로 제조하는 기술로는 최근에 관심이 고조된 광촉매를 이용한 물의 분해기술을 들 수가 있다. 수소제조용 광촉매에 관한 선행기술은 그 수가 적은 편으로 일본국 공개특허 소62-191045호, 소63-107815호 등과 본 발명자에 의한 아래의 출원들이 있다.
일본국 공개특허 소62-19045호는 희토류 원소 화합물을 광촉매로 사용하여 Na2S 수용액의 광분해 반응으로부터 수소를 발생시키는 것을 특징으로 하고 있으며, 가시광선에서 광촉매가 활성을 보이는 장점이 있다. 소63-107815호는 니오비움과 알칼리토류 금속의 복합산화물을 광촉매로 사용하여 메탄올 수용액의 광분해 반응으로부터 수소를 발생시키는 것을 특징으로 하고 있으며, 이 역시 가시광선에서 촉매가 활성을 보이는 장점이 있다. 그러나 상기 두 기술에 의한 수소 제조 방법은 수소생성량에 있어 그 발생량이 10mℓ/0.5g hr정도로 매우 적다는 문제점을 갖고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명자에 의한 대한민국 특허출원 제 95-7721호, 제 95-30416호, 제 96-44214호 들을 들 수 있다. 제95-7721호의 기술은 아래의 화학식 1로 표시되는 광촉매를 사용하고 포름알데히드, 알콜 등의 함산소유기물 촉진제가 혼합된 수용액에 자외광을 조사하여 수소를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Cs(a)/K4Nb6017
이 기술은 환경에 대하여 무해하고 상온에서 수소를 발생시킬 수 있는 장점이 있으나, 수소발생촉진제로 함산소 유기물을 사용해야 하는 문제점이 있다. 함산소 유기물을 사용하게 되면 반응 후에는 반응물의 재사용이 불가능하게 되는 단점이 있다.
그리고, 제 95-30416호의 기술은 아래의 화학식 2로 표시되는 광촉매를 사용하고 환경에 무해하며 함산소유기물 촉진제를 사용하지 않고서도 다량의 수소를 상온과 잘은 저온에서 효과적으로 발생시키는 것을 특징으로 한다.
[화학식 2]
Cs(a)H(c)/S(b)
이 기술은 역시 환경에 대하여 무해하고 상온에서 함산소유기물 촉진제 없이 다량의 수소를 발생하는 큰 장점이 있으나, 촉매의 수명 내지 안정성에서 문제점이 있다. 즉, 세슘(Cs)과 같은 알카리금속을 광담체에 담지시키는 경우, 수소생성량은 제 95-7721호의 경우와 비교하여 월등히 증가되는 반면에, 촉매의 안정성은 매우 약화되는 단점이 있다.
또한, 제 96-44214호의 기술은 아래의 화학식 3으로 표시되는 광촉매를 사용하고 환경에 무해하며 가시광선에서도 어느 정도 광촉매가 활성을 보일 뿐만 아니라, 광촉매의 제조방법이 비교적 간단하고 또 이 때 얻어진 촉매의 안정성 내지 수명이 전자공여체 및 환원제의 존재에 의존하기는 하지만 반영구적이며 수소발생량도 앞의 특허들과 비교하여 매우 양호하다.
[화학식 3]
Pt(a)/Zn[M(b)]S
이 기술은 앞의 선행기술에서와 마찬가지로 환경에 무해하며 가시광선 영역에서도 어느 정도의 광활성을 보이며 Cs 대신에 Pt로 도핑(Doping)함으로서 촉매의 안정성이 증대된 것은 사실이나, 수소 생성량을 경제적 측면에서 판단하면 생성량이 여전히 미흡하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광필터(Light Filter)로 조정된 가시광선 영역에서 뿐만 아니라, 태양광선 영역에서도 광촉매가 활성을 보이며, 수소 생성량이 현격히 증가되고, 촉매의 수명이 반영구적인 수소발생용 광촉매를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 광촉매는 하기 화학식 5로 표시되며,
[화학식 4]
m(A)/Cd[M(B)]S
(상기 일반식에서 m은 전자받게로서 도핑(Doping) 금속을 나타내며 Pt, Ru, Ir, Co, Rh, Cu, Pd, Ni 중 선택된 금속 또는 이들의 산화물이고, A는 촉매 중의 m의 중량 백분율을 나타내며 0.10∼2.50의 값을 가진다. M은 조촉매로서 V, Cr, Al, p중 선택된 원소이고, B는 M/(M+Cd)의 몰%를 나타낸 것으로 0.05∼20.00의 값을 갖는다.)
본 발명의 광촉매의 제조방법은 상기 B의 값이 0.05∼20.00이 되도록 Cd 및 M함유 화합물을 물에 용해한 후 여기에 반웅물로 H2S 또는 Na2S를 가하고 저어서 Cd[M]S 침전물을 얻고, pH가 7을 유지할 때까지 이 침전물을 물로 세척하고 얻어진 세척된 침전물을 질소(기류)분위기하에서 진공건조시킨 다음, 이 Cd[M]S 침전물에 액상의 m함유 화합물을 m 함유량이 0.10∼2.50 중량%가 되도록 가하여 도핑처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수소제조방법은 본 발명자의 선행기술에서와 마찬가지로 본 발명에 의한 광촉매를 전자공여체로서 Na2S를, 환원제로서 NaH2P02를 각각 가한 물에 현탁시키고 광필터(Light Filter)로 조정된 가시광선 영역의 광 또는 태양광선을 조사시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
상기 일반식 V 중 m은 전자받게(Electron Acceptor)로서 도핑(Doping) 금속을 나타내며, Pt, Ru, Ir, Co, Rh, Cu, Pd, Ni중 선택된 금속 또는 이들의 산화물이고 0.10∼2.50 중량%의 값을 갖는다. 0.10미만의 경우, 수소발생량이 저하되고 촉매의 안정성이 나빠지는 문제점이 있으며, 또 2.50을 초과하는 경우, 수소발생량이 오히려 감소할 뿐만 아니라 촉매 제조원가가 증가하는 문제점이 있다.
촉매에 첨가되는 성분 M은 V, Cr, Al, P중 선택된 원소이고, B는 M+Cd 중의 M의 양을 몰%로 나타낸 것으로, 0.05∼20.00 범위의 값을 가진다. 이 범위 미만의 경우에는 촉매의 기능이 상실되는 문제점이 있으며, 이 범위를 초과할 경우에는 수소생성량이 감소되는 문제점이 있다.
Cd와 S의 적절한 몰비는 1 : (0.1∼2.8)이며, 더욱 바람직하게는 1 : (0.6∼1.4)이다. 효과적인 촉매의 능력은 이 범위 내에서 발휘된다.
광촉매의 제조방법에 있어서, m 이 Pt 인 경우에는 질소분위기하에서 자외광을 조사한 후, 소성하여 Cd[M]S 상에 Pt가 도핑(Doping)되도록 처리하는 것이 바람직하다. 바람직한 예로는 얻어진 Cd[M]S 침전물에다 Hydrogen Hexachloroplatinate (H2PtCl6)를 가하고 질소 기류로 분위기를 바꾼 다음 자외광선을 조사하고 m(Pt)의 함유량이 0.10∼2.50 가 되도록 한 다음, 이를 다시 PH가 7이 될 때까지 물로 세척하며 105∼120℃에서 1.5∼2.5시간 진공 건조시킨 후, 300∼400℃에서 1.0∼2.0시간 산화소성하고, 300∼400℃에서 1.0∼2.0시간 환원소성 시키는 것을 들 수 있다.
또 m이 Pt가 아닌 경우의 바람직한 제조예는 얻어진 Cd[M]S 침전물에 Pt가 아닌 m을 함유한 화합물을 선택하여 이 m의 함유량이 0.10∼2.50의 값이 되도록 가한 다음 잘 저어주면서 진한 염산 5∼6방울을 천천히 넣고 얻어진 슬러리(Slurry)를 초음파로 1.0∼5.0 분 동안 처리하고, 105∼120℃에서 1.5∼3.0시간 동안 진공 건조시킨 다음, 300∼400℃에서 1.0∼3.0시간 산화소성하고 300∼400℃에서 1.0∼3.0 시간 환원소성 시키는 것을 들 수 있다.
Pt로 도핑(Doping)된 광촉매의 제조에 있어서 PH를 7로 조절한 후, 건조하고 산화와 환원분위기에서 소성하는 이유는 침전으로 얻어진 광촉매에서 전자받게인 Pt를 순수한 상태로 유지하기 위해서이다. 잘 알려진 바와 같이 H2PtCl6의 형태로 촉매제조에 도입된 Pt는 자외광에 노출됨에 따라 황화카드뮴(CdS)의 표면을 활성화 시킴과 동시에, 여기에 유리된 S와 결합하여 PtS로 변화되며, 이를 300∼400℃의 온도에서 산화와 환원분위기에서 일정시간을 소성하면 Wurzite 구조로 변환된다. 이를 300∼400℃의 온도에서 1.0∼2.0시간 동안 소성함으로써 전자받게인 Pt를 순수한 상태의 Pt(0)로 전환시킬 수 있다. 보다 바람직한 소성온도는 320∼380℃이며, 이 범위를 벗어나는 경우, 촉매의 수명과 활성이 감소하는 문제점이 있다.
Cd을 함유한 화합물의 예로는 CdS04·H2O, 및 Cd(NO3)2·4H2O 등을 들 수 있으며, M을 함유한 화합물의 예로는 VCl3, VOS04, VOCl3, K2Cr207, Cr(NO3)3, Al(NO3)3, AlCl3, H3P02등을 들 수 있다. m을 함유한 화합물의 예로는 RuCl3, Co(NO3)2, CoCl2, Co(CH3COO)2, Rh(NO3)3, IrCl3, Ni(NO3)2, NiCl2, Pd(NO3)2, CuCl2, Cu(NO3)2, CuS04등을 들 수 있다.
선행기술인 본 발명자에 의한 대한민국 특허출원 제 96-44214 호에서는 1차 소성 후 산으로 에칭처리를 하였으나, 본 발명에서는 광촉매로 샌성된 침전물을 질소기류에서 진공 건조함으로써, 1차 소성공정과 이에 따른 산에 의한 에칭처리공정을 생략할 수 있다.
본 발명의 수소제조방법은 이들 광촉매를 전자공여체로 Na2S를 0.15∼0.40 몰, 환원제로 NaH2P02를 0.20∼0.50 몰을 가한 일차 내지 이차 증류수 또는 단순히 전처리 한 물과 접촉, 현탁시키고 교반하면서 5∼85℃의 온도, 0.1∼5기압의 조건에서 광필터(Light Filter)로 조정된 가시광선 영역의 광 및 태양광을 조사시킴으로써 광반응이 일어나게 함으로써 물로부터 수소가 양호한 효율로 발생한다.
그리고 여기서 전자공여체와 환원제의 농도 범위를 유지하는 것이 중요하며, 상기 범위 미만이면 수소생성량이 저하되고, 상기 범위를 초과하더라도 수소발생량은 증가하지않는다. 반응조건은 10∼60℃의 온도와 진공-2기압이 적당하다.
본 발명에 의한 광촉매는 전자공여체 및 환원제를 반응계에 반복투입시켜 반응을 진행시키게 되면 수명이 반영구적이다. 종래의 ZnS계 광촉매는 1회 투입시 반응시간이 6∼8시간에 불과하지만 본 발명의 광촉매는 반응시간이 20∼25시간이며, 이는 촉매활성이 지속적으로 유지됨을 의미한다.
본 발명의 실시예는 다음과 같다.
<제조실시예 1∼2>
하기 표 1과 같은 조성을 갖도록 물 250mℓ에 CdS04·H2O 와 조촉매로 K2Cr207과 반응물로 H2S를 잘 저어주면서 가하여 CdMS 침전물을 얻었다. 이 침전물을 pH가 7이 될 때까지 물로 잘 세척한 다음, 110℃ 및 질소기류의 분위기에서 2시간 진공 건조하여 CdMS 분말을 얻었다.
이 건조된 분말에 Rucl3·3H2O를 Ru의 함유량이 1중량%가 되도록 가한 다음, 잘 저어주면서 진한 염산 5∼6방울을 천천히 주입하고 얻어진 스러리(Slurry)를 초음파로 3분 동안 처리하고, 110℃에서 2시간 건조한 다음, 350℃에서 1.5시간 동안 산화분위기로 소성하여 광촉매 RuO2(1.0)/Cd[Cr(0.1, 4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 3∼4>
조촉매로 K2Cr207대신에 Al(NO3)3를 사용한 것을 제외하고는 제조실시예 1과 동일하게 시행하여 광촉매 RuO2(1.0)/Cd[Al(0.5, 4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 5>
조촉매로 K2Cr207대신에 H3P02를 사용한 것을 제외하고는 제조실시예 1과 동일하게 시행하여 광촉매 RuO2(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 6>
산화분위기로 소성한 후 다시 350℃에서 1.5시간동안 환원분위기에서 소성하는 것과 RuCL3·3H20를 Ru의 함유량이 1중량%가 되도록 가하는 것을 제외하고는 제조실시예 5와 동일하게 시행하여 광촉매 Ru(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 7>
RuCl3·3H20 대신에 NiCl2· 6H20를 Ni의 함유량이 1중량%가 되도록 가하는 것을 제외하고는 제조실시예 6 과 동일하게 시행하여 광촉매 Ni(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 8>
조촉매로 H3P02대신에 VCl3를 사용한 것을 제외하고는 제조실시예 6과 동일하게 시행하여 광촉매 Ni(1.0)/Cd[V(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 9∼ 10>
Ni의 함유량이 각각 0.5, 2.0중량%가 되도록 하는 것을 제외하고는 제조실시예 7 과 동일하게 시행하여 광촉매 Ni(0.5, 2.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 11>
환원분위기에서의 소성단계를 생략한 것을 제외하고는 제조실시예 7 과 동일하게 시행하여 광촉매 NiO(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 12>
NiCl2·6H20 대신에 Pd(NO3)2를 사용한 것을 제외하고는 제조실시예 7과 동일하게 시행하여 광촉매 Pd(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 13>
환원분위기에서의 소성단계를 생략한 것을 제외하고는 제조실시예 12와 동일하게 시행하여 광촉매 PdO(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 14>
Pd(NO3)2대신에 Rh(NO3)3를 사용한 것을 제외하고는 제조실시예 12와 동일하게 시행하여 광촉매 Rh(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 15>
Pd(NO3)2대신에 Co(NO3)2를 사용한 것을 제외하고는 제조실시예 12와 동일하게 시행하여 광촉매 Co(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다
<제조실시예 16>
Pd(NO3)2대신에 IrC13를 사용한 것을 제외하고는 제조실시예 12와 동일하게 시행하여 광촉매 Ir(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 17>
제조실시예 16과 동일하게 시행하여 얻어진 건조분말 Cd[P(4.76)]S에 H2PtCl6를 Pt 함유량이 0.8중량%가 되도록 가한 다음, 질소분위기에서 0.5시간 동안 자외광을 조사하고, 물로 pH가 7이 될 때까지 다시 세척한 후 110℃에서 2시간 건조하고, 350℃에서 1.5시간 동안 산화분위기로 소성하고, 이를 다시 350℃에서 1,5시간 동안 환원분위기에서 소성하여 광촉매 Pt(0.8)/Cd[P(4.76)]5를 얻었다.
<제조실시예 18>
Pt의 함유량이 0.4중량%가 되도록 한 것을 제외하고는 제조실시예 17과 동일하게 시행하여 광촉매 Pt(0.4)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 19>
Pt의 함유량이 2.0중량%가 되도록 한 것을 제외하고는 제조실시예 17과 동일하게 시행하여 광촉매 Pt(2.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 20>
제조실시예 16과 동일하게 시행하여 얻어진 건조분말 Cd[P74.76)]S에 H2PtCl6를 Pt 함유량이 0.8중량%가 되도록 가한 다음, 질소분위기에서 0.5시간 동안 자외광을 조사하고, 물로 pH가 7이 될 때까지 다시 세척한 후 110℃에서 2시간 건조하고, 이 건조된 Pt/CdPS 분말에 Ru의 함유량이 1.0중량%가 되도록 RuCl3·3H20를 가한 다음, 잘 저어 주면서 진한 염산을 5∼6방울 천천히 주입하고 얻어진 슬러리를 초음파로 3분간 처리하고 110℃에서 2시간 동안 건조한 다음, 350℃에서 1.5시간동안 산화분위기로 소성하여 광촉매 Pt(0.8)/Cd[P(4.76)]S/Ru02(1.0)를 얻었다.
<제조실시예 21>
RuC13·3H20 대신에 NiC12·6H20를 가한 것을 제외하고는 제조실시예 20과 동일하게 시행하여 광촉매 Pt(0.8)/Cd[P(4.76)]S/NiO(1.0)를 얻었다.
<제조실시예 22>
Pt의 함유량이 0,8중량%가 되도록 한 것을 제외하고는 제조실시예 17과 동일하게 시행하여 광촉매 Pt(0.8)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 23>
NiCl2·6H20 대신에 Cu(NO3)2를 사용한 것을 제외하고는 제조실시예 7과 동일하게 시행하여 광촉매 Cu(1.0)/Cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<제조실시예 24>
Cr의 함유량이 25가 되도록 변경한 것을 제외하고는 제조실시예 1 과 동일하게 시행하여 광촉매 RuO2(1.0)/Cd[Cr(25)]S를 얻었다.
<제조실시예 25>
Ni의 함유량이 3중량%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 제조실시예 7과 동일하게 시행하여 광촉매 Ni(3.0)/cd[P(4.76)]S를 얻었다.
<실시예 1∼23> 및 <비교예 1∼2>
제조실시예 1∼25에 의하여 얻어진 광촉매 0.5g을 Na2S 농도가 0.24몰, NaH2P02농도가 0.35몰인 수용액 500mℓ에 넣고 현탁하여 폐쇄기체순환계 광반응장치에 넣고 300rpm으로 교반하면서, 상온,상압에서 가시광을 조사하여 발생한 수소의 량을 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography) 및 뷰렛(Burette)으로 정량분석하였으며, 그 결과는 아래의 표 1 과 같다.
<실시예 24>
본 실시예는 본 발명의 광촉매의 수명을 확인하기 위한 것으로, 제조실시예 17에 의하여 얻어진 광촉매 0.5g을 Na2S 농도가 0.24몰, NaH2P02농도가 0.35몰인 수용액 500mℓ에 넣고 총 100시간동안 매 20시간마다 Na2S 0.24몰과 NaH2P020.35몰 씩을 반복투입하여 발생된 수소의 양을 평균한 결과, 발생기체의 앙은 402 (mℓ/hr)로서 실시예 17에서 얻어진 수소발생량인 422(mℓ/hr)과 유사하였다. 이는 광촉매의 수명이 반영구적임을 의미한다.
상기의 실시예 및 비교예에 의하여 확인되는 바와 같이 된 발명의 광촉매는 여러 가지 도핑(Doping)금속의 도입 및 다양한 조촉매의 활용과 첨가기술에 의하여 종래의 광촉매가 보인 광원에 대한 제한적인 활성을 획기적으로 해결하였을 뿐만아니라, 광촉매의 제조공정이 종래의 여러 가지 방법과 비교하여 더욱 간단하며, 얻어진 촉매의 수명이 매우 길고, 또한 물로부터의 수소발생량이 종래의 방법보다 현저히 증가하였다.
Claims (14)
- 하기의 화학식 5를 가지는 것을 특징으로 하는 수소발생용 황화카드뮴(CdS)계 광촉매.[화학식 5]m(A)/Cd[M(B)]S(상기 일반식에서 m은 전자받게로서 도핑된 금속을 나타SO며, Pt, Ru, Ir, Co, Rh, Cu, Pd, Ni 또는 이들의 산화물 중 선택된 1종 이상이고, A는 m의 중량 백분율을 나타내며 0.10∼2.50의 값을 가진다. M은 V, Cr, Al, P 중 선택된 금속이고, B는 M/(M+Cd)의 몰%를 나타낸 것으로 0.05∼20.00의 값을 갖는다.)
- 제 1항에 있어시, Cd : 5 의 몰비는 1 : 0.1∼2.8 인 것을 특징으로 하는 수소발생용 황화카드뮴(CdS)계 광촉매.
- 제1항에 있어시, Cd : 5 의 몰비는 1 : 0.6∼1.4 인 것을 특징으로 하는 수소발생용 황화카드뮴(CdS)계 광촉매.
- 제1항 기재의 B의 값이 0.05∼20.00이 되도록 Cd 및 M 함유 화합물을 물에 용해한 후, 여기에 반응물로 H2S 또는 Na2S 중 선택된 1종을 가하고 저어서 Cd(M)S 침전물을 얻고, pH가 7을 유지할 때까지 이 침전물을 물로 세척한 후 질소(기류)분위기와 105∼120℃의 온도에서 1.5∼3.0시간 동안 진공 건조시킨 다음, 이 건조된 Cd[M]S 침전물에 액상의 제1항 기재의 m 함유 화합물을 m의 함유량이 전체 광촉매에 대하여 0.10∼2.50 중량% 되도록 가하여 도핑처리하는 것을 특징으로 하는 황화카드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 도핑처리방법은 자외광 조사 또는 소성공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 황화카드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제4항에 있어서, M 함유 화합물은 VCl3, VOS04, VOCl3, K2Cr207, Cr(NO3)3, Al(NO3)3, AlCl3, H3P02를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소발생용 황화카드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제4항에 있어서, m 함유 화합물은 H2PtCl6, RuCl3, Co(NO3)2, CoCl2, Co(CH3COO)2, Rh(NO3)3, IrCl3, Ni(NO3)2, NiCl2, Pd(NO3)2, CuCl2, Cu(NO3)2, CuS04를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소발생용 황화카드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제 4항에 있어서, m이 Pt인 경우에 질소분위기애서 자외랑을 조사하여 도핑처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소발생용 황화자드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제 4항에 있어서, m이 Pt인 경우에 자외광 조사 후 산화소성 및 환원소성을 하는 것을 특징으로 하는 황화카드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제9항에 있어서, 소성온도는 300∼400℃인 것을 특징으로 하는 황화카드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제4항에 있어서, Cd 함유화합물은 CdS04·H2O 및 Cd(NO3)2·4H20를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소발생용 황화카드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제4항에 있어서, m이 Pt가 아닌 경우에는 건조 전 염산을 가하는 공정이 추가되는 것을 특징으로 하는 수소발생용 황화카드뮴(CdS)계 광촉매의 제조방법.
- 제1항 기재의 광촉매를 전자공여체로 Na2S를 0.15∼0.40몰, 환원제로 NaH2P02를 0.20∼0.50 몰을 가한 물과 접촉, 현탁시키고 교반하면서 광필터(Light Filter)로 조정된 가시광선 영역의 광 또는 태앙광을 조사하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 수소발생방법.
- 제13항에 있어서, 반응조건은 10∼60℃의 온도 및 진공-2기압인 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 수소발생방법.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980037180A KR100304349B1 (ko) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 황화카드뮴계수소발생용광촉매및그제조방법,그리고이를이용한수소의제조방법 |
AU17535/00A AU722308B1 (en) | 1998-09-09 | 2000-02-16 | CdS photocatalyst for hydrogen production, preparation therefor and method for producing hydrogen by use of the same |
CA002298906A CA2298906C (en) | 1998-09-09 | 2000-02-17 | Cds photocatalyst for hydrogen production, preparation therefor and method for producing hydrogen by use of the same |
BR0001739-6A BR0001739A (pt) | 1998-09-09 | 2000-02-22 | Fotocatalisador de cds para produção dehidrogênio, preparação deste e método paraproduzir hidrogênio utilizando o mesmo |
US09/511,322 US6300274B1 (en) | 1998-09-09 | 2000-02-23 | CdS photocatalyst for hydrogen production, preparation therefor and method for producing hydrogen by use of the same |
ES00103979T ES2218015T3 (es) | 1998-09-09 | 2000-02-25 | Nuevos fotocatalizadores para la produccion de hidrogeno. |
CN00105389A CN1120045C (zh) | 1998-09-09 | 2000-02-25 | 用于制备氢的CdS光催化剂、其制备方法和使用该催化剂制备氢的方法 |
EP00103979A EP1127614B1 (en) | 1998-09-09 | 2000-02-25 | CdS photocatalyst for hydrogen production, its preparation and its use for producing hydrogen |
DE2000609444 DE60009444T2 (de) | 1998-09-09 | 2000-02-25 | CdS Photokatalysator, seine Herstellung und seine Verwendung bei der Erzeugung von Wasserstoff |
RU2000105077/04A RU2175888C2 (ru) | 1998-09-09 | 2000-03-01 | Cds-фотокатализатор для получения водорода, его приготовление и способ получения водорода с его применением |
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980037180A KR100304349B1 (ko) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 황화카드뮴계수소발생용광촉매및그제조방법,그리고이를이용한수소의제조방법 |
AU17535/00A AU722308B1 (en) | 1998-09-09 | 2000-02-16 | CdS photocatalyst for hydrogen production, preparation therefor and method for producing hydrogen by use of the same |
CA002298906A CA2298906C (en) | 1998-09-09 | 2000-02-17 | Cds photocatalyst for hydrogen production, preparation therefor and method for producing hydrogen by use of the same |
BR0001739-6A BR0001739A (pt) | 1998-09-09 | 2000-02-22 | Fotocatalisador de cds para produção dehidrogênio, preparação deste e método paraproduzir hidrogênio utilizando o mesmo |
US09/511,322 US6300274B1 (en) | 1998-09-09 | 2000-02-23 | CdS photocatalyst for hydrogen production, preparation therefor and method for producing hydrogen by use of the same |
CN00105389A CN1120045C (zh) | 1998-09-09 | 2000-02-25 | 用于制备氢的CdS光催化剂、其制备方法和使用该催化剂制备氢的方法 |
EP00103979A EP1127614B1 (en) | 1998-09-09 | 2000-02-25 | CdS photocatalyst for hydrogen production, its preparation and its use for producing hydrogen |
RU2000105077/04A RU2175888C2 (ru) | 1998-09-09 | 2000-03-01 | Cds-фотокатализатор для получения водорода, его приготовление и способ получения водорода с его применением |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20000019205A KR20000019205A (ko) | 2000-04-06 |
KR100304349B1 true KR100304349B1 (ko) | 2001-11-30 |
Family
ID=27570026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019980037180A KR100304349B1 (ko) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 황화카드뮴계수소발생용광촉매및그제조방법,그리고이를이용한수소의제조방법 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6300274B1 (ko) |
EP (1) | EP1127614B1 (ko) |
KR (1) | KR100304349B1 (ko) |
CN (1) | CN1120045C (ko) |
AU (1) | AU722308B1 (ko) |
BR (1) | BR0001739A (ko) |
CA (1) | CA2298906C (ko) |
DE (1) | DE60009444T2 (ko) |
ES (1) | ES2218015T3 (ko) |
RU (1) | RU2175888C2 (ko) |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100301281B1 (ko) * | 1999-06-18 | 2001-09-13 | 김충섭 | 수소발생용 황화카드뮴계 광촉매의 제조방법 및 이를 이용한수소의 제조방법 |
KR100342856B1 (ko) * | 2000-02-22 | 2002-07-02 | 김충섭 | 양이온이 첨가된 수소발생용 황화카드뮴아연계 광촉매 및그 제조방법, 그리고 이에 의한 수소의 제조방법 |
KR100440785B1 (ko) * | 2001-10-24 | 2004-07-21 | 오승훈 | 가시광에 감응하는 광촉매 광학박막과 그 제조방법 |
US20030143165A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-07-31 | Allan Evans | NSAID-containing topical formulations that demonstrate chemopreventive activity |
CN1318136C (zh) * | 2005-03-02 | 2007-05-30 | 山东恒冠塑胶有限公司 | 一种在太阳光下进行光催化的纳米催化薄膜及其制备方法 |
CN100415366C (zh) * | 2006-01-19 | 2008-09-03 | 西安交通大学 | 钽钛酸硫化镉载铂层状复合催化剂及其制备方法 |
US20070196268A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-08-23 | Smith John R | Thermal activation of photocatalytic generation of hydrogen |
CN100351013C (zh) * | 2006-02-27 | 2007-11-28 | 西安交通大学 | CdS/Ti-MCM-41载铂光催化剂及制备方法 |
CN100395025C (zh) * | 2006-09-11 | 2008-06-18 | 复旦大学 | 一种高稳定可再生的负载型纳米硫化镉光催化剂的制备方法 |
US20090321244A1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-12-31 | Hydrogen Generation Inc. | Process for producing hydrogen |
TW201023985A (en) * | 2008-12-31 | 2010-07-01 | Ind Tech Res Inst | Nano-hetero structure and method of fabricating the same |
US9593053B1 (en) | 2011-11-14 | 2017-03-14 | Hypersolar, Inc. | Photoelectrosynthetically active heterostructures |
CN102489318B (zh) * | 2011-12-02 | 2013-06-19 | 南京林业大学 | 多孔纳米p-CuS/n-CdS复合半导体光催化剂的制备方法 |
US10471409B2 (en) | 2012-11-05 | 2019-11-12 | University Of Rochester | Methods for producing hydrogen using nanoparticle-catalyst mixtures |
RU2522605C2 (ru) * | 2012-11-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Фотокатализатор, способ его приготовления и способ получения водорода |
CN103111334B (zh) * | 2013-03-07 | 2015-11-11 | 西北师范大学 | 一种含有双助催化剂的光催化剂的制备方法 |
CN103316693B (zh) * | 2013-07-03 | 2016-03-23 | 西北师范大学 | 含有助催化剂Cd的光催化剂Cd/CdS及其制备和在光催化产氢反应中的应用 |
CN103602334B (zh) * | 2013-08-06 | 2015-10-28 | 常州大学 | 一种硫化物荧光材料及其制备方法 |
CN104588040A (zh) * | 2013-11-01 | 2015-05-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种光催化剂及其制备方法 |
US10100415B2 (en) | 2014-03-21 | 2018-10-16 | Hypersolar, Inc. | Multi-junction artificial photosynthetic cell with enhanced photovoltages |
CN105709787B (zh) * | 2016-01-23 | 2019-03-08 | 武汉理工大学 | 一种硫化镉/钴-磷酸盐复合光催化材料及其制备方法 |
CN106179410A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-12-07 | 上海电力学院 | 一种光催化分解水制氢的光催化剂及其制备方法 |
CN106732657A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 浙江师范大学 | 一种简便制备炭包覆Cu掺杂CdS花状纳米复合结构光催化剂的方法 |
CN108786851A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-11-13 | 西北师范大学 | 镍(ii)负载混合相硫化镉材料的制备及光催化活化饱和碳氢键的应用 |
CN108745382B (zh) * | 2018-06-27 | 2021-03-02 | 福州大学 | 一种NiCd双非贵金属修饰的CdS可见光催化剂的制备方法及其应用 |
CN109731588B (zh) * | 2018-11-26 | 2020-11-10 | 西安交通大学 | 磷掺杂硫化镉负载碳化镍量子点纳米棒光催化剂的制备方法 |
CN110075924B (zh) * | 2019-06-05 | 2020-10-09 | 北京师范大学 | 一种层状硫化镉/单胺杂化材料的制备方法及其光催化醇重整制氢的应用 |
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 |
CN111686762A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-22 | 辽宁工程技术大学 | 一种可见光催化下氨基醇类化合物的绿色合成方法 |
RU2752496C1 (ru) * | 2020-12-15 | 2021-07-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Композитный мезопористый фотокатализатор |
CN113019395B (zh) * | 2021-03-12 | 2022-02-18 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种表面掺杂铝离子的CdS光催化剂及其制备方法和应用 |
CN113368871B (zh) * | 2021-06-08 | 2023-03-10 | 中国科学技术大学 | 表面有原子级分散金属位点的光催化剂、制备方法及应用 |
CN114515581B (zh) * | 2022-03-02 | 2023-08-29 | 北京化工大学 | 掺杂型CdS光催化剂及其在催化转化CO2中的应用 |
CN114950486B (zh) * | 2022-04-22 | 2023-06-16 | 北京科技大学 | 一种双功能金属活性位光催化剂的制备方法 |
CN115318307B (zh) * | 2022-08-29 | 2023-07-25 | 四川启睿克科技有限公司 | 引入电偶层设计高性能产氢助催化剂并构建雪花状CuNi@EDL/CdS催化剂的方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4484992A (en) * | 1981-02-04 | 1984-11-27 | Ciba-Geigy Corporation | Process for the production of hydrogen by means of heterogeneous photoredox catalysis |
IT1211079B (it) * | 1981-07-20 | 1989-09-29 | Sibit S P A Ora Tioxide Italia | Catalizzatori per reazioni di ossido-riduzione fotoassistite. |
DE3366284D1 (en) * | 1982-07-21 | 1986-10-23 | Ciba Geigy Ag | Process for the production of hydrogen by means of heterogeneous photoredox catalysis, and the catalysts employed therein |
KR0180606B1 (ko) * | 1995-09-18 | 1999-03-20 | 강박광 | 신규한 광촉매 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 수소의 제조방법 |
KR100202238B1 (ko) * | 1996-10-07 | 1999-06-15 | 이서봉 | 신규한 제트엔에스계 광촉매 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 수소의 제조방법 |
-
1998
- 1998-09-09 KR KR1019980037180A patent/KR100304349B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-02-16 AU AU17535/00A patent/AU722308B1/en not_active Ceased
- 2000-02-17 CA CA002298906A patent/CA2298906C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-22 BR BR0001739-6A patent/BR0001739A/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-02-23 US US09/511,322 patent/US6300274B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-25 EP EP00103979A patent/EP1127614B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-25 CN CN00105389A patent/CN1120045C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-25 ES ES00103979T patent/ES2218015T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-25 DE DE2000609444 patent/DE60009444T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-01 RU RU2000105077/04A patent/RU2175888C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1120045C (zh) | 2003-09-03 |
DE60009444T2 (de) | 2005-01-13 |
RU2175888C2 (ru) | 2001-11-20 |
EP1127614A1 (en) | 2001-08-29 |
KR20000019205A (ko) | 2000-04-06 |
CN1310044A (zh) | 2001-08-29 |
CA2298906A1 (en) | 2001-08-17 |
ES2218015T3 (es) | 2004-11-16 |
CA2298906C (en) | 2002-11-19 |
BR0001739A (pt) | 2001-11-13 |
EP1127614B1 (en) | 2004-03-31 |
AU722308B1 (en) | 2000-07-27 |
DE60009444D1 (de) | 2004-05-06 |
US6300274B1 (en) | 2001-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100304349B1 (ko) | 황화카드뮴계수소발생용광촉매및그제조방법,그리고이를이용한수소의제조방법 | |
KR100342856B1 (ko) | 양이온이 첨가된 수소발생용 황화카드뮴아연계 광촉매 및그 제조방법, 그리고 이에 의한 수소의 제조방법 | |
KR100301281B1 (ko) | 수소발생용 황화카드뮴계 광촉매의 제조방법 및 이를 이용한수소의 제조방법 | |
US6077497A (en) | ZnS photocatalyst, preparation therefor and method for producing hydrogen by use of the same | |
JP3421628B2 (ja) | 光触媒の製造方法 | |
KR100288647B1 (ko) | 황화아연계수소발생용광촉매및그제조방법,그리고이를이용한수소의제조방법 | |
US6297190B1 (en) | ZnS photocatalyst, preparation therefor and method for producing hydrogen by use of the same | |
JP3421627B2 (ja) | 硫化亜鉛系水素発生用光触媒の製造方法 | |
Sousa et al. | The facile microwave-assisted coprecipitation route to obtain polyoxoniobate (Na7 (H3O) Nb6O19· 14H2O) nanorods modified with copper for CO2 photoreduction. | |
KR20040021074A (ko) | 수소발생용 혼합 금속 설파이드계 광촉매 및 그 제조방법,그리고 이를 이용한 수소의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20050602 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |