[发明专利]双Z型Co3 有效
| 申请号： | 202010212957.8 | 申请日： | 2020-03-24 |
| 公开（公告）号： | CN111250094B | 公开（公告）日： | 2022-06-14 |
| 发明（设计）人： | 张朝红;王迪;王君;房大维;刘逸伦 | 申请（专利权）人： | 辽宁大学 |
| 主分类号： | B01J23/755 | 分类号： | B01J23/755;C01B3/04 |
| 代理公司： | 沈阳杰克知识产权代理有限公司 21207 | 代理人： | 金春华 |
| 地址： | 110000 辽宁*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | co base sub | ||
本发明涉及双Z型Co3O4/NiCo2O4/NiO光催化剂及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤：Co(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O加入到水中溶解，搅拌混合均匀，在搅拌下加入NaOH溶液，将所得悬浊液在120℃下用水热法处理12h。室温冷却，离心收集沉淀，用乙醇和去离子水反复清洗，将沉淀物在70℃烘箱内干燥24h，得到Co(OH)2和Ni(OH)2混合物。将所得Co(OH)2和Ni(OH)2混合物在马弗炉中600℃煅烧2‑4h，充分研磨，得双Z型Co3O4/NiCo2O4/NiO光催化剂。本发明制备的双Z型催化剂在太阳光作用下，可高效降解有机染料并同时制氢。
技术领域
本发明属于光催化剂领域，具体涉及采用同步转化法，一步合成双Z型 Co3O4/NiCo2O4/NiO光催化剂及其在太阳光下光解水制氢和降解水中有机染料中的应用。
背景技术
由于能源危机和环境污染的日益严重，半导体光催化剂吸引了许多研究者的注意，它为污染物降解，从水中产氢以及二氧化碳转化成烃类提供了“绿色”途径。其中，光催化同时降解污染物和制氢有着广泛的应用前景。将污染物溶液看作牺牲剂，并利用合适的催化剂，可以实现污染物降解同时制氢。这样不仅可以节约资源还可以实现环境修复和缓解能源危机的双重目的。为了使光催化降解同时制氢高效的进行，一般选择使用具有强氧化还原能力的宽带隙半导体催化剂。但是，这类光催化剂在应用中有一定的缺陷，它们对太阳光的利用率较低，并且自身的光生电子空穴容易发生复合。因此，研究者们开始注意到二元光催化系统。
Z型光催化系统就是典型的二元光催化系统。Z型光催化剂电子和空穴转移路径导致它具有更强的氧化还原能力，这导致Z型光催化剂需要同时具有高的氧化和还原能力来驱动光催化反应，并且明显的分离了还原位点和氧化位点。但是，单一的Z型光催化系统的光催化活性仍然满足不了工业生产的要求。因此，为了进一步增强Z型光催化系统的光催化活性，急需对Z型光催化系统进行改进。
发明内容
本发明的目的是为了增强半导体光催化剂的光催化产氢活性而提供一种双Z型Co3O4/NiCo2O4/NiO光催化剂，通过增加光催化剂的还原位点，从而使光催化剂产生更多的电子，来进行光解水制氢反应。
本发明的另一目的是利用双Z型Co3O4/NiCo2O4/NiO光催化剂催化降解水中有机染料并同时光解水制氢。
本发明采用的技术方案是：双Z型Co3O4/NiCo2O4/NiO光催化剂，是采用同步转化法，将 Co3O4、NiCo2O4和NiO三种半导体材料通过水热法同步生成的光催化剂。
进一步的，按摩尔比，Co3O4:NiCo2O4:NiO＝1:1:1。
双Z型Co3O4/NiCo2O4/NiO光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
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