[发明专利]一种碳化钼与钛酸锶复合光催化分解水产氢催化剂及其制备方法

摘要

一种碳化钼和钛酸锶复合光催化分解水产氢催化剂及其制备方法，属于光催化剂技术领域。本发明通过构筑钛酸锶与碳化钼复合形成一个具有快速捕获和传递电子作用的界面，使钛酸锶在受到紫外光照射时产生的光生电子和空穴能够迅速的分离，减少光生电子和空穴的复合率，从而克服了钛酸锶本身结构缺陷导致光生电子和空穴复合率高，产氢效率低下，本发明主要通过碳化钼与钛酸锶纳米晶在球磨机的球磨作用下形成所要构筑的界面，使光催化产氢反应速率由纯钛酸锶的0.625mmol h‑1g‑1提高到6.70mmol h‑1g‑1，提高了超过10倍，本发明在解决全球面临的能源危机问题上提供一种有益的思路，为高热值无污染的氢能源的工业化生产提供技术参考。

主权项

一种碳化钼与钛酸锶复合光催化分解水产氢催化剂的制备方法，其步骤如下：(1)取钼酸铵固体颗粒1～3克于30～50毫升去离子水中搅拌20～50分钟使其溶解完全，继续搅拌下加入2～6克葡萄糖，钼酸铵与葡萄糖的质量比为0.5：2～6，再继续搅拌1～3小时得到透明溶液；(2)将步骤(1)得到的透明溶液在120～250摄氏度下晶化 6～15小时，自然冷却至室温弃上清液后用去离子水洗涤离心3～5次，再用无水乙醇洗涤离心1～3次；然后在80～100摄氏度条件下干燥12～18小时；(3)取步骤(2)所得的干燥产物在氮气、氩气或氮气氢气混合气的任一种气体保护、600～1000摄氏度条件下焙烧2～5小时；(4)将步骤(3)得到的焙烧后的产物用去离子水洗涤，干燥后得碳化钼；(5)将2～7毫升的钛酸四丁酯，加入到10～40毫升的乙二醇中，接着搅拌1～2小时；(6)取1.5～4.5克硝酸锶颗粒粉末加入到12～25毫升去离子水中，搅拌30～60分钟；(7)取1.8～3.7克氢氧化钠颗粒粉末加入到5～15毫升去离子水中，搅拌30～60分钟；(8)将步骤(5)、(6)、(7)制备的三种溶液混合，搅拌25～70分钟，然后将得到的白色悬浊液在180～230摄氏度下晶化18～30小时；(9)将步骤(8)得到反应液自然冷却至室温弃上清液后用去离子水洗涤离心3～5次，再用无水乙醇洗涤离心1～3次，然后在80～100摄氏度条件下干燥12～18小时得钛酸锶纳米晶；(10)将步骤(4)中制得的碳化钼与步骤(9)中制得的钛酸锶球磨2～3小时，即得到碳化钼与钛酸锶复合的光催化分解水产氢催化剂，钛酸锶与碳化钼的质量用量比为100：0.5～5。