[发明专利]用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂及制备方法

权利要求书

1.用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂，其特征在于，包括：

二维材料；

金属纳米粒子，所述金属纳米粒子负载在所述二维材料上；

其中，所述金属纳米粒子具有等离子体共振效应，包括Au、Ag、Cu、Al纳米粒子中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂，其特征在于，所述二维材料包括：碳化钼、氧化钼、过渡金属硫化合物、二维金属有机框架材料、二维共价有机框架材料中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂，其特征在于，所述过渡金属硫化合物包括：MoS₂、WS₂、MoSe₂中的一种；所述二维金属有机框架材料包括：MAMS-1、UiO-67、NTU-9、Fe(Py2th) 中的一种；所述二维共价有机框架材料包括：COF-1、PolyTB-COF、COF-43中的一种。

4.根据权利要求1所述的用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂，其特征在于，所述金属纳米粒子的微观形态包括纳米棒状、纳米块状、纳米突刺状、纳米球状中的一种。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

将二维材料分散于金属纳米粒子溶胶中；

经搅拌处理，所得产物经离心、干燥处理，得到金属纳米粒子负载在二维材料上的等离子体催化剂。

6.根据权利要求5所述的用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属纳米粒子溶胶的制备过程，包括以下步骤：

以冰水为溶剂，向冰水中添加NaBH₄、抗坏血酸、葡萄糖、氯化亚锡、亚硫酸钠中的一种作为还原剂，配制浓度为0.01M~5M的还原液；

将所述还原液以1: 10~500的体积比加入至含有金属化合物和稳定剂的溶液中，经搅拌以及室温下避光老化，得到浓度为0.01mM-10mM的金属纳米粒子溶胶。

7.根据权利要求6所述的用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂的制备方法，其特征在于，所述含有金属化合物和稳定剂的溶液中：所述金属化合物包括Au、Ag、Cu或Al化合物中的一种，其浓度为0.01M~15M；所述稳定剂包括柠檬酸钠、PVP、十二烷基硫酸钠中的一种，其浓度为0.001M~15M。

8.根据权利要求5所述的用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂的制备方法，其特征在于，所述二维材料与金属纳米粒子溶胶的质量体积比为1mg:（1mL~50mL）。

9.根据权利要求5所述的用于光辅助电催化分解水产氢的等离子体催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属纳米粒子的负载量为1wt%~20wt%。