[发明专利]一种氧掺杂的石墨相碳化氮光解水产氢催化剂的制备及其使用方法

权利要求书

1.一种氧掺杂的石墨相碳化氮光解水产氢催化剂的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

1）将三聚氰胺加入到酰胺类有机溶剂中，室温下搅拌至少15min，得到样品A；其中三聚氰胺和酰胺类有机溶剂的质量比为1:3-8；

2）将样品A转移至水热反应釜中，在120-200 ℃下恒温反应2-24 h，之后冷却至室温，在80 ℃下干燥，得到样品B；

3）将样品B分散在蒸馏水中，在连续搅拌下加入多糖，室温下搅拌至少4 h，之后在80℃下干燥，得到样品C；其中样品B与多糖的质量比为1:0.005-0.1；

4）在流动的惰性气氛下，将样品C在管式炉中以5 ℃/min的升温速率升温至500-550℃，并维持1-5 h，冷却后研磨得到样品D；其中惰性气体的体积空速为600-1200 h^-1；

5）在流动的空气气氛下，将样品D以3 ℃/min的升温速率升温至450-500 ℃，并维持至少1 h，即得到氧掺杂石墨相碳化氮光解水产氢催化剂；其中空气的体积空速为600-1200h^-1。

2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述的酰胺类有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮，N,N’-亚甲基二丙烯酰胺中的一种或者几种。

3.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述的惰性气氛为氮气、氩气、氦气的一种。

4.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述的多糖为葡聚糖，壳聚糖，茯苓多糖，魔芋甘露聚糖的一种或者几种。

5.一种氧掺杂的石墨相碳化氮光解水产氢催化剂，其特征在于，使用权利要求1-4中任一项所述的制备方法制得。

6.一种权利要求5所述的氧掺杂的石墨相碳化氮光解水产氢催化剂的使用方法，其特征在于：

1）以氧掺杂的石墨相碳化氮光解水产氢催化剂作为活性材料，将其分散于水中，加入牺牲剂和H₂PtCl₆；其中催化剂与水的质量比为1：1000-2000；催化剂与牺牲剂的质量比为1：100-500；催化剂与H₂PtCl₆质量比为1：0.01-0.1；所述牺牲剂为三乙醇胺、甲醇中的一种；

2）将光解水产氢体系抽真空，利用恒温循环水维持反应体系的温度，在带有滤波片的氙灯的照射下，将水分解为氢气；其中温度为5-8℃；氙灯的功率为150-500W；滤波片的截止波长为420 nm；

3）将产生的气体使用在线TCD气相色谱进行测试，取样时间间隔为1h。