[发明专利]一种用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂及其制备氢气的方法

权利要求书

1.一种用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂，其特征在于，其制备过程包括如下两个步骤：

1)采用水热法合成ZnS；

2)采用逐步光沉积工艺将Pt纳米颗粒和步骤1)制得的ZnS与rGO结合，即制得Pt/ZnS-rGO光催化剂。

2.根据权利要求1所述的用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂，其特征在于，在步骤1)中，在连续磁力搅拌下将5mmol的ZnCl₂和10mmol的硫代乙酰胺溶解在含45mL乙醇和15mL甘油的混合物溶液中，并连续搅拌至形成澄清溶液；然后，将混合物在聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中180℃下水热10h，并自然冷却至室温；离心收集沉淀物，然后用去离子水和无水乙醇交替洗涤三次；洗涤处理后，将产物在60℃下干燥过夜，即制得ZnS。

3.根据权利要求1所述的用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂，其特征在于，在步骤2)中，逐步光沉积工艺具体步骤如下：

21)用改进的Hummers方法将石墨粉末氧化获得GO；

22)将1.6-14mg的GO分散在40mL乙醇中超声30min，然后在上述乙醇溶液中加入200mg的ZnS；

23)在连续磁力搅拌下用300W的Xe灯照射溶液，从而使GO还原；

24)添加500μL的H₂PtC_l6使Pt纳米颗粒沉积在rGO上；

25)将粉末抽滤并真空干燥过夜，得到含有1wt％Pt和2wt％rGO的Pt/ZnS-rGO光催化剂。

4.根据权利要求3所述的用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂，其特征在于，在步骤22)中，所述GO的用量为4mg。

5.根据权利要求4所述的用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂，其特征在于，在步骤24)中，所述H₂PtC_l6的浓度为1wt％。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂制备氢气的方法，其特征在于，包括以下步骤：

3)称取20mg的Pt/ZnS-rGO光催化剂和100mL乳酸水溶液放入一个顶端可透光的100mL石英容器中，通过磁力搅拌器使光催化剂高度均匀分散于反应液中；

4)涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上，在反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水保证反应溶液温度在19-21℃；

5)在300W的Xe灯照射下，每隔一个小时取一次样，通过气相色谱仪的TCD检测器进行在线分析，得出产物氢气的量。

7.根据权利要求6所述的用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂制备氢气的方法，其特征在于，在步骤3)中，乳酸水溶液中，乳酸和水的体积比为1：4。

8.根据权利要求7所述的用原位构建的Pt/ZnS-rGO光催化剂制备氢气的方法，其特征在于，在步骤4)中，涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上，在反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水保证反应溶液温度在20℃。