[发明专利]一种界面型光催化制氢结构体系及其构建方法

权利要求书

1.一种界面型光催化制氢结构体系，其特征在于，包括用于传输水至体系上表面的吸水层，吸水层上表面固定有能够透水、并能够利用太阳光全光谱能量分解水制氢的光热-光催化层，该光热-光催化层为光催化材料与光热转换材料的复合薄膜，所述光热-光催化层中，光催化材料与光热材料的质量比为1:10～25；所述吸水层底部填充有隔热层，该隔热层能够在水中悬浮，用于支撑整个体系、同时减少吸水层与水体接触面积以减少热损失；

所述光催化材料为TiO₂、g-C₃N₄或CdS；所述光热转换材料为MXene光热转换材料；

所述界面型光催化制氢结构体系的构建方法包括如下步骤：

(1)将光催化材料与光热转换材料在有机溶剂中超声、搅拌，得两者的复合材料；

(2)将步骤(1)所得复合材料分散于薄膜基体材料的前驱液中，旋涂制备具有通孔结构的光热-光催化功能一体化复合薄膜；

(3)取吸水材料、隔热材料分别制成吸水层和隔热层，将隔热层组装于吸水层底部、并将所述复合薄膜组装于吸水层上表面，得到界面型光催化制氢结构体系。

2.根据权利要求1所述的界面型光催化制氢结构体系，其特征在于，所述吸水层采用多孔吸水材料，隔热层采用防水隔热材料。

3.根据权利要求1所述的界面型光催化制氢结构体系，其特征在于，步骤(2)中，所述薄膜基体材料为多孔有机高分子材料。

4.根据权利要求3所述的界面型光催化制氢结构体系，其特征在于，所述多孔有机高分子材料为PVDF。