[发明专利]一种SrTiO3

说明书

本发明涉及光催化产氢技术领域，且公开了一种SrTiO₃‑TiO₂异质结负载单层MoS2光催化产氢材料及其制法，包括以下配方原料：硫团簇修饰单层MoS₂、TiO₂空心多壳微球、SrCl₂、La(NO₃)₃、RuCl₃。该一种SrTiO₃‑TiO₂异质结负载单层MoS₂光催化产氢材料及其制法，SrTiO₃与TiO₂形成多壳层中空结构异质结，可以吸收对不同波段的太阳光，La³⁺掺杂SrTiO₃，在晶格中产生活性的氧空位，有效地捕获SrTiO₃产生的空穴，降低光生电子‑空穴对的复合效率，Ru掺杂SrTiO₃，减小了禁带宽度，提高了光催化材料的可见光吸收波段，增强了材料对太阳能的吸收和利用，硫团簇修饰的单层MoS₂，通过电中性缺陷的硫团簇去填补MoS₂中的供电子体的硫空位，提高了MoS₂光响应性，促进了光生电子和空穴的有效分离。

技术领域

本发明涉及光催化产氢领域，具体为一种SrTiO₃-TiO₂异质结负载单层MoS₂光催化产氢材料及其制法。

背景技术

随着化石燃料的日趋枯竭，以及燃烧化石燃料带来的环境问题日益严峻，开发绿色高效的新能源成为一项研究热点，氢能是世界上最干净的二次能源，具有资源丰富、可持续发展、利用形式多、燃烧效率高、清洁高效等优点，在氢动力汽车、氢能发电、磷酸盐型燃料电池、固体氧化物电池等领域有着广泛的应用。

目前对于氢气以及氢能源的开发制取方法主要有煤制氢、裂化石油气制氢、生物制氢、分解水制氢等方法，其中分解水制氢主要有电催化制氢和光催化制氢，光催化制氢是通过半导体光催化材料将光能转化为化学能，从而将水分解为氢气和氧气的过程，目前的光催化材料主要有钽酸盐如KTaO₃、K₂SrTa₂O₇等、钛酸盐TiO₂、SrTiO₃等、铌酸盐Ba₅LaTi₂Nb₃O₁₈、K₄Nb₆O₁₇等，多元硫化物ZnSeS、MoS₂等，其中SrTiO₃禁带宽度较低，化学稳定性良好，具有良好的光催化活性，是一种极具开发潜力和应用前景的光催化产氢材料，但是目前的SrTiO₃光催化材料的可见光吸收波段较窄，不能充分吸收和利用太阳能，并且产生的光生电子和空穴很容易复合，大大降低了光催化材料的产氢效率。

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种SrTiO₃-TiO₂异质结负载单层MoS₂光催化产氢材料及其制法，解决了SrTiO₃光催化材料的可见光吸收波段较窄，不能充分吸收和利用太阳能的问题，同时解决了SrTiO₃光催化材料的光生电子和空穴很容易复合的问题。

（二）技术方案