[发明专利]掺杂的量子点催化剂及其制备方法、包含掺杂的量子点催化剂的制氢体系及制氢方法

摘要

本发明公开一种掺杂金属离子的量子点催化剂，该催化剂包括捕光单元和催化单元，所述捕光单元包括一种、两种或多种量子点，所述催化单元包括掺杂到量子点中的金属离子，所述金属离子在量子点上的分布包括如下一种或几种方式：(1)附着在量子点的表面；(2)均匀分布在量子点中；(3)以梯度合金的形式存在量子点中；(4)在核壳量子点中只存在于量子点的核上；(5)在核壳量子点中只存在于量子点的壳上；(6)在核壳量子点中核与壳均被掺杂。本发明还公开了一种掺杂量子点的光催化产氢体系，该体系既具有量子点‑催化剂光催化产氢体系的高效性，又具有单一量子点光催化产氢体系的简单性，可与产氧半反应方便结合，实现水的全分解。

主权项

1.一种掺杂金属离子的量子点催化剂，其特征在于：所述催化剂包括捕光单元和催化单元，所述捕光单元包括量子点，所述催化单元包括掺杂到量子点中的金属离子，所述金属离子在量子点上的分布包括如下一种或多种方式：(1)附着在量子点的表面；(2)均匀分布在量子点中；(3)以梯度合金的形式存在量子点中；(4)在核壳量子点中只存在于量子点的核上；(5)在核壳量子点中只存在于量子点的壳上；(6)在核壳量子点中核与壳均被掺杂；制备该掺杂金属离子的量子点催化剂包括如下步骤：S1将合成的量子点在有机溶剂中稳定分散；S2将步骤S1中在有机溶剂中稳定分散的量子点与无机金属盐混合，在室温或加热条件下进行反应，制得掺杂金属离子的量子点催化剂；步骤S1中所述的将合成的量子点在有机溶剂中稳定分散包括如下步骤：将量子点纯化；将纯化后的量子点置于有机溶剂中，超声分散，形成稳定分散的量子点溶液；所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇、苯、甲苯、四氢呋喃、乙腈、吡啶、氯仿、三辛基氧膦和三辛基膦中的一种或几种；所述纯化包括如下步骤：将量子点沉淀；将沉淀用有机溶剂清洗多次或者用透析的方式纯化；所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇、苯、甲苯、四氢呋喃、乙腈、吡啶、氯仿、三辛基氧膦和三辛基膦中的一种或几种；所述超声分散的时间为2.0min～24.0h；所述量子点选自CdSe/ZnS、CdSe/ZnO、CdSe/CdS、CdTe/CdSe、CdS/ZnSe、CdS/ZnTe、CdS和CdSe量子点中的一种或几种；所述金属离子为无机金属离子，所述无机金属离子选自铁、钴、镍、铜、银、锰、铑、金和铅的无机金属离子中的一种或几种。