[发明专利]一种氮氧锆铈固溶体及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种新材料氮氧锆铈及其制备方法和应用。本发明首先采用水热法合成中间体锗酸铈和锗酸锆，然后通过高温气相还原法得到最终产物为亚化学计量比的纳米尺寸氮氧锆铈Ce_0.3Zr_0.7O_1.88N_0.12。该方法操作简便，工艺设备简单，原料易得，制备成本较低，反应周期短，可重复性高。这种材料应用在光催化产氢反应中表现出优异的产氢性能，且同时可以作为Z体系产氢端材料实现可见光分解纯水。这种新型固溶体材料氮氧锆铈在环境科学以及太阳能转换领域有着非常重要的用途。

主权项

1.一种氮氧锆铈固溶体的应用，其特征在于，所述氮氧锆铈固溶体的分子式为Ce_0.3Zr_0.7O_1.88N_0.12，尺寸为5～30纳米，小纳米颗粒团聚成球形大颗粒、晶形为立方相；所述氮氧锆铈用于光催化分解水制氢；应用方法如下：30～200毫克氮氧锆铈加入到0.1～0.35摩尔/升Na₂S和0.1～0.25摩尔/升Na₂SO₃溶液中，可见光或全波段光照射24小时的产氢量分别是10～25微摩尔和80～120微摩尔；30～200毫克2％RuO₂负载的氮氧锆铈固溶体和30～200毫克1％Pt负载的三氧化钨加入1毫摩尔/升的碘化钠溶液中，可见光下照射24小时的产氢产氧量分别是1.1～3.3微摩尔和0.6～1.7微摩尔，全波段光照射24小时的产氢产氧量分别是6.2～10.8微摩尔和3.1～5.4微摩尔。/n