[发明专利]一种双原子团簇光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种双原子团簇光催化剂的制备方法，其特征在于：其步骤为：

（1）将尿素、醋酸锌与水混合搅拌两小时，所述尿素、醋酸锌与水的重量比为2000:1:5000，将所得溶液减压去除水得到白色固体粉末，将白色固体粉末在马弗炉中500℃加热2h，得到黄色粉末，然后洗涤干燥，得Zn-C₃N₄粉末；

（2）将步骤（1）干燥后的Zn-C₃N₄粉末与RuCl₃溶液混合，Zn-C₃N₄粉末与三氯化钌重量比为300:1，加入异丙醇作为电子供体，在氙灯光照下反应得到RuZn-C₃N₄异核双原子光催化剂。

2.根据权利要求1所述的双原子团簇光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述洗涤干燥为用水和乙醇洗涤，在60℃下干燥12 h。

3.根据权利要求1所述的双原子团簇光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述反应温度为25～30℃，反应时间为3 h。

4.根据权利要求1所述的双原子团簇光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，首先将150 mg的Zn-C₃N₄粉末分散在30 mL水中，Zn-C₃N₄粉末与水重量比为1:200，加入0.5 mL浓度为1 mg/mL的三氯化钌水溶液，异丙醇作为电子供体，在氙灯光照下反应3 h，反应结束离心分离得到浅灰色粉末，然后用水和乙醇进行洗涤，在60℃下干燥12 h得到RuZn-C₃N₄异核双原子催化剂。

5.根据权利要求4所述的双原子团簇光催化剂的制备方法，其特征在于：上述异核双原子团簇光催化剂的制备方法还适用于RuNi-C₃N₄, CuCo-C₃N₄或CuNi-C₃N₄, CuZn-C₃N₄,CuBi-C₃N₄的合成。

6.一种RuZn-C₃N₄双原子团簇光催化剂在催化水分解制氢同时乳酸氧化产生丙酮酸的应用，其特征在于：其步骤为：将RuZn-C₃N₄异核双原子光催化剂加入水和乳酸的混合溶液中，在惰性气氛，以水为质子源在光照下进行水分解和乳酸氧化反应，生成氢气和丙酮酸。

7.根据权利要求6所述的RuZn-C₃N₄双原子团簇光催化剂在催化水分解制氢同时乳酸氧化产生丙酮酸的应用，其特征在于：所述H₂O和双原子团簇光催化剂的用量比为500～5000:1。

8.根据权利要求6所述的RuZn-C₃N₄双原子团簇光催化剂在催化水分解制氢同时乳酸氧化产生丙酮酸的应用，其特征在于：所述催化反应温度为20～30℃。

9.根据权利要求6所述的RuZn-C₃N₄双原子团簇光催化剂在催化水分解制氢同时乳酸氧化产生丙酮酸的应用，其特征在于：所述惰性气氛选择氩气或氮气。

10.根据权利要求6所述的RuZn-C₃N₄双原子团簇光催化剂在催化水分解制氢同时乳酸氧化产生丙酮酸的应用，其特征在于：所述光照条件波长为300～780 nm的紫外和可见光，光强为150 mW/cm²。