[发明专利]光催化分解水制备氢气的方法有效
申请号: | 201610677905.1 | 申请日: | 2016-08-16 |
公开(公告)号: | CN107758612B | 公开(公告)日: | 2019-08-30 |
发明(设计)人: | 王树;卢欢;吕凤婷;刘礼兵 | 申请(专利权)人: | 中国科学院化学研究所 |
主分类号: | C01B3/04 | 分类号: | C01B3/04 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 李志东 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光催化 分解 制备 氢气 方法 | ||
1.一种光催化分解水制备氢气的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将式I所示化合物、甲基紫精、乙二胺四乙酸二钠盐和胶态铂混合并加水溶解,以便获得溶液;
(2)将所述溶液进行第一鼓泡处理,以便获得经过第一鼓泡处理的溶液;以及
(3)将所述第一经过鼓泡处理的溶液进行第一光催化分解处理,并收集气体产物,即得氢气,
其中,在式I中,M+为金属离子。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,式I所示化合物、甲基紫精、乙二胺四乙酸二钠盐、胶态铂和水的摩尔比为1:100-600:1000-6000:40-200:2000000-4000000,优选1:250:2500:100:2800000。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在式I中,M为钾或钠。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括调控氢气制备速率的步骤:
(4)向步骤(3)的经过第一光催化分解处理的溶液中加入葫芦[8]脲,并依次进行第二鼓泡处理和第二光催化分解处理,以便抑制氢气产出速率。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,进一步包括:
(5)向步骤(4)的经过第二光催化分解处理的溶液中加入盐酸金刚烷胺溶液,并依次进行第三鼓泡处理和第三光催化分解处理,以便恢复氢气产出速率。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述第一鼓泡处理、第二鼓泡处理和第三鼓泡处理,均是通过向所述溶液中通入惰性气体鼓泡30分钟实现的。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述惰性气体为氩气。
8.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述第一光催化分解处理、所述第二光催化分解处理和所述第三光催化分解处理,均是通过太阳光或模拟太阳光照射实现的。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,利用氙灯照射模拟太阳光实现所述第一光催化分解处理、所述第二光催化分解处理和所述第三光催化分解处理,且光催化分解处理的光强为50mW。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,利用太阳光照射实现所述第一光催化分解处理、所述第二光催化分解处理和所述第三光催化分解处理。
11.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,葫芦[8]脲与甲基紫精的摩尔比为1:10~10:1。
12.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述盐酸金刚烷胺和所述葫芦[8]脲的摩尔比为1:1~20:1。
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