[发明专利]一种光催化产氢体系及其制备氢气的方法

权利要求书

1.一种使用稳定剂的光催化产氢体系，其特征在于，包括：

稳定剂；

多羰基二铁二硫簇化合物；

以巯基丙酸为稳定剂的量子点；

抗坏血酸；

有机溶剂；

水；

所述光催化制氢体系的pH值范围为2.8~4.5。

2.根据权利要求1所述的光催化产氢体系，其特征在于，所述稳定剂为壳聚糖、β环糊精、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸钠、聚异丙基丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、苯扎氯铵或十八烷基二甲基羟乙基溴化铵；结构依次如下：

所述稳定剂的浓度为3.00×10^-3mol/L～9.00×10^-2mol/L。

3.根据权利要求1所述的光催化产氢体系，其特征在于，所述多羰基二铁二硫簇化合物的结构如下：

其中，X为H或I；R¹为n=4、5、6…20；

R²为

所述多羰基二铁二硫簇化合物的浓度为1.00×10^-5mol/L~2.50×10^-4mol/L。

4.根据权利要求1所述的光催化产氢体系，其特征在于，所述以巯基丙酸为稳定剂的量子点为巯基丙酸-CdTe、巯基丙酸-CdSe或巯基丙酸-CdS量子点；所述量子点的尺寸范围在1.2～3.5nm之间，Cd²⁺浓度为2.0×10^-5mol/L～1×10^-3mol/L。

5.根据权利要求1所述的光催化产氢体系，其特征在于，所述抗坏血酸的浓度为8.75×10^-2mol/L~0.125mol/L。

6.根据权利要求1所述的光催化产氢体系，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃或二氧六环；所述有机溶剂与水的体积比为3∶7～3∶2。

7.一种使用稳定剂的光催化产氢体系制备氢气的方法，其特征在于,包括如下步骤：

配备稳定剂的水溶液，加入有机溶剂，得到溶液A；

向溶液A中加入多羰基二铁硫簇化合物，得到溶液B；

向溶液B中加入以巯基丙酸为稳定剂的量子点，得到溶液C；

向溶液C中加入抗坏血酸，得到溶液D；

将溶液D的pH值范围调解为2.8~4.5后用波长大于等于400nm的可见光进行光照。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述稳定剂为壳聚糖、β环糊精、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸钠、聚异丙基丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、苯扎氯铵或十八烷基二甲基羟乙基溴化铵；结构依次如下：

所述稳定剂的浓度为3.00×10^-3mol/L～9.00×10^-2mol/L。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃或二氧六环；所述有机溶剂与稳定剂水溶液中水的体积比为3∶7～3∶2。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多羰基二铁二硫簇化合物的结构如下：

其中，X为H或I；R¹为n=4、5、6…20；

R²为

多羰基二铁二硫簇化合物的浓度为1.00×10^-5~2.50×10^-4mol/L mol/L。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述以巯基丙酸为稳定剂的量子点为巯基丙酸-CdTe、巯基丙酸-CdSe或巯基丙酸-CdS量子点；所述量子点的尺寸范围在1.2～3.5nm之间，Cd²⁺浓度为2.0×10^-5mol/L～1×10^-3mol/L。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述抗坏血酸的浓度为8.75×10^-2mol/L~0.125mol/L。