[发明专利]CATON型可见光全解水催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种CATON型可见光全解水催化剂的制备方法，其特征在于，将氯化钙、氯化铝、五氯化钽和尿素按照摩尔比为4：1：3：200，准确称量后放入醇水体积比1：1甲醇水溶液中搅拌溶解；将上述的混合物装入大坩埚中后直接放入马弗炉中，程序升温的升温速率为10 ℃/min，高温设定温度600 ℃，高温阶段保持时间为12 h，自然冷却后，即得前驱物；将前驱物在氨气氛围下氮化处理，氮化温度为800 ℃，时间为24小时，冷却后，即得CATON粉体；

其产品纯度不低于99.79%，杂质含量：碳小于0.05%；氯小于0.13%；以CATON为主催化剂，用300 W氙灯光照搅拌速度1000转/分搅拌24小时后，先负载助催化剂RhCrCoO_x的混合物，负载量为主催化剂质量的2.0wt%，再包覆氮气抑制剂TiO₂，负载量为主催化剂质量的3.0wt%，即制成CATON型可见光全解水催化剂；在纯水中，以300w的氙灯为光源，光催化产氢的效率为3.2 μmol/h，光催化产氧的效率为1.6 μmol/h，产氢和产氧的摩尔比为2:1。

2.一种CATON型可见光全解水催化剂的制备方法，其特征在于，将硝酸钙、硝酸铝、五乙氧基钽和柠檬酸按照摩尔比为4：1：3：50，准确称量后放入醇水体积比1：1甲醇水溶液中搅拌溶解；将上述的混合物装入大坩埚中后直接放入马弗炉中，程序升温的升温速率为10 ℃/min，高温设定温度800 ℃，高温阶段保持时间为10 h，自然冷却后，即得前驱物；将前驱物在氨气氛围下氮化处理，氮化温度为850 ℃，时间为6小时，冷却后，即得CATON粉体；

其产品纯度不低于99.91%，杂质含量：碳小于0.05%；氯小于0.02%；以CATON为主催化剂，用300 W氙灯光照搅拌速度1000转/分搅拌24小时后，先负载助催化剂RhCrCoO_x的混合物，负载量为主催化剂质量的1.5 wt%，再包覆氮气抑制剂TiO₂的混合物，负载量为主催化剂质量的3.0wt%，即制成CATON型可见光全解水催化剂；在纯水中，以300w的氙灯为光源，光催化产氢的效率为2.5 μmol/h，光催化产氧的效率为1.3 μmol/h，产氢和产氧的摩尔比为2:1。

3.一种CATON型可见光全解水催化剂的制备方法，其特征在于，将硝酸钙、硝酸铝、五氯化钽和柠檬酸按照摩尔比为4：1：3：50，准确称量后放入醇水体积比1：1甲醇水溶液中搅拌溶解；将上述的混合物装入大坩埚中后直接放入马弗炉中，程序升温的升温速率为10 ℃/min，高温设定温度900 ℃，高温阶段保持时间为4 h，自然冷却后，即得前驱物；将前驱物在氨气氛围下氮化处理，氮化温度为850 ℃，时间为7小时，冷却后，即得CATON粉体；

其产品纯度不低于99.89%，杂质含量：碳小于0.04%；氯小于0.03%；以CATON为主催化剂，用300 W氙灯光照搅拌速度1000转/分搅拌24小时后，先负载助催化剂RhCrCoO_x的混合物，负载量为主催化剂质量的0.8 wt%，再包覆氮气抑制剂TiO₂，负载量为主催化剂质量的2.0wt%，即制成CATON型可见光全解水催化剂；在纯水中，以300w的氙灯为光源，光催化产氢的效率为5.0 μmol/h，光催化产氧的效率为2.5 μmol/h，产氢和产氧的摩尔比为2:1。