[发明专利]一种光催化氮气和氢气合成氨气的金属-半导体复合光催化剂、制备方法及其应用在审
| 申请号： | 201910584984.5 | 申请日： | 2019-07-01 |
| 公开（公告）号： | CN110252376A | 公开（公告）日： | 2019-09-20 |
| 发明（设计）人： | 李路;李真 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | B01J27/24 | 分类号： | B01J27/24;B01J37/08;C01C1/04 |
| 代理公司： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 刘世纯;王恩远 |
| 地址： | 130012 吉*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 合成氨 光催化 氮气 复合光催化剂 光催化剂 氢气 制备 催化 半导体 半导体氮化物 半导体氧化物 金属 传统催化剂 高催化活性 光辐照条件 合成氨催化 半导体硅 合成成本 温和条件 有效减少 超顺磁 纳米簇 双金属 常压 铁铂 铁镍 催化剂 应用 合成 消耗 替代 能源 | ||
1.一种光催化氮气和氢气合成氨气的金属-半导体复合光催化剂的制备方法，其步骤如下：
(1)氮化碳的制备：称取尿素研磨后转移至陶瓷坩埚中，将陶瓷坩埚用锡纸包裹，置于马弗炉内，在400～600℃下煅烧2～4h，煅烧后得到石墨相氮化碳，即g-C3N4；
(2)将铁铂纳米簇、铁钯纳米簇、铁金纳米簇或铁镍纳米簇掺杂在g-C3N4、ZnO、MoO2或Si上：将3～22mg十二羰基三铁溶解在无水四氢呋喃中，再与50mg的g-C3N4、ZnO、MoO2或Si上混合，然后通过旋转蒸发将该溶液浓缩至原体积的5～15％；再加入0.3mg～3mg六氯铂酸、四氯钯酸二钠、氯金酸或氯化镍，将溶液超声处理后铺在石英反应器的底部，通过隔膜泵完全除去四氢呋喃溶剂，然后在真空、大于200℃的高温条件下完全除去原料中的羰基，最后得到光催化氮气和氢气合成氨气的金属-半导体复合光催化剂。
2.一种光催化氮气和氢气合成氨气的金属-半导体复合光催化剂，其特征在于：是由权利要求1所述的方法制备得到。
3.权利要求2所述的一种光催化氮气和氢气合成氨气的金属-半导体复合光催化剂在光催化氨合成中的应用。
4.如权利要求3所述的一种光催化氮气和氢气合成氨气的金属-半导体复合光催化剂在光催化氨合成中的应用，其特征在于：将金属-半导体复合光催化剂在氩气保护下均匀的分散在气密性良好的石英反应器底部，然后在大于200℃、真空条件下活化3～6h；活化完成后将光催化剂冷却至室温，再将摩尔比为3：1的H2和N2的混合气体通入该石英反应器，在可见光或紫外光下进行光催化氨合成反应。
5.如权利要求4所述的一种光催化氮气和氢气合成氨气的金属-半导体复合光催化剂在光催化氨合成中的应用，其特征在于：在光催化反应期间，使用循环水将石英反应器冷却至室温，通过滴定显色法计算氨气的生成量。
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