[发明专利]一种钙钛矿复合氧化物在光催化分解水制氢中的应用方法

摘要

本发明公开了一种钙钛矿复合氧化物在光催化分解水制氢中的应用方法，具体涉及光催化材料领域，所述钙钛矿复合氧化物分子式为RE_1‑XB_XCO₃，0≤x≤1。本发明中的钙钛矿复合氧化物粉末制备步骤更加简单，制备所需时间更短，短时间的冷冻干燥与高精度研磨所需要的能量也明显低于长时间焙烧所需要的能量，同时同等条件下氢气制备速度明显高于现有技术，光催化分解水制氢效率更高，可有效适用于工业化水制氢过程，以解决上述背景技术中提出的问题。

主权项

1.一种钙钛矿复合氧化物在光催化分解水制氢中的应用方法，其特征在于，所述钙钛矿复合氧化物分子式为RE_1‑XB_XCO₃，0≤x≤1；具体制备方法包括以下步骤：S1、化学元素混合物制备：按实际情况选择设定的化学元素，然后根据钙钛矿复合氧化物分子式的化学组成，将选择的化学元素按化学计量摩尔比混合，制得化学元素混合物；S2、氯化物混合溶液原料制备：将化学元素混合物溶于超纯水中，然后向超纯水中加入有机化合物，制得氯化物混合溶液原料，氯化物混合溶液原料为液态；S3、钙钛矿复合氧化物气固混合物制备：在热解炉中以惰性气体为载气，将液态氯化物混合溶液雾化后形成雾滴，热解温度设置为500‑1000摄氏度，热解时间设置为5‑10秒，制得钙钛矿复合氧化物气固混合物；S4、钙钛矿复合氧化物固体混合物制备：对钙钛矿复合氧化物气固混合物进行气固分离，制得钙钛矿复合氧化物固体混合物；S5、钙钛矿复合氧化物干燥固体制备：对钙钛矿复合氧化物固体混合物进行冷冻式干燥，干燥时间设置为5‑7分钟，制得钙钛矿复合氧化物干燥固体；S6、钙钛矿复合氧化物粉末制备：使用高精度球磨机对钙钛矿复合氧化物干燥固体进行研磨，将钙钛矿复合氧化物干燥固体研磨为钙钛矿复合氧化物粉末；具体应用方法包括以下步骤：S1、FTO导电玻璃喷涂：按重量份计，将钙钛矿复合氧化物粉末20份、聚乙烯吡咯烷酮1份和去离子水10份混合，并使用者高精度球磨机对混合物进行研磨，制得混合物，所述混合物为流体状，使用喷涂设备将流体状混合物喷涂在FTO导电玻璃外部；S2、超声振动器设置：使用上述步骤中所述的FTO导电玻璃作为工作电极，使用铂片作为对电极，使用硫酸钠水溶液作为电解液，构成光电解池，同时在硫酸钠水溶液中设置超声振动器；S3、水分解：上述步骤中所述的工作电极作为阳极，对电极作为阴极，分别在阳极与阴极上施加电压，使工作电极处于阳光照射条件下，此时阳极开始水分解过程，阴极对氢气进行收集。