[发明专利]一种自组装高效光催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种自组装高效光催化剂及其制备方法和应用。所述的自组装高效光催化剂Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li/Pt‑NaNb_xTa_1‑xO₃通过溶胶凝胶和水热合成法制得。本发明制备的新型自组装高效光催化剂性质稳定，耐高温，在可见光的照射下分解水制氢的效率大幅度提高，为大规模太阳能光催化分解水制氢提供了一种有效的途径。

主权项

1.一种自组装高效光催化剂，其特征在于，所述的自组装高效光催化剂是Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li/Pt‑NaNb_xTa_1‑xO₃，其中，x＝0‑0.5，Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li与NaNb_xTa_1‑xO₃的质量比为0.2‑1.0:1.0，铂的负载量为0.2‑0.3％；自组装高效光催化剂Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li/Pt‑NaNb_xTa_1‑xO₃的制备方法如下：1)Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li的制备：按化学分子式Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li中各元素配比取料，将Y₂O₃和Pr₆O₁₁溶解在浓硝酸中，并磁力加热搅拌直至无色透明，蒸发出多余的硝酸，然后加入LiNO₃、乙醇、蒸馏水和四乙氧基硅烷，在室温下搅拌5‑30min，升温至60‑80℃，加热搅拌至溶液呈透明凝胶，将透明凝胶烘干，然后在1000‑1200℃煅烧3.0‑4.0h，得Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li；2)Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li/NaNb_xTa_1‑xO₃的制备：将适量的固体Ta₂O₅、Nb₂O₅与固体NaOH混合，将所得的混合物加入到蒸馏水中，充分搅拌30‑60min，加入Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li，再充分搅拌30‑60min，然后将所得的悬浊液加入到聚四氟乙烯反应釜中，在150‑200℃下恒温加热15.0‑16.0h，得到的产物用去离子水和乙醇洗涤，干燥，得到Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li/NaNb_xTa_1‑xO₃；3)Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li/Pt‑NaNb_xTa_1‑xO₃的制备：将适量的Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li/NaNb_xTa_1‑xO₃与氯铂酸混合，加入适量的甲醇，在室温下，超声分散30‑60min，加热煮沸30‑60min，干燥，将所得的固体混合物研磨，随后在200‑300℃煅烧3.0‑3.5h，得到Y₂SiO₅:Pr³⁺,Li/Pt‑NaNb_xTa_1‑xO₃。