本發(fā)明涉及領(lǐng)域，特別是一種以雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀復(fù)合光催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前由于傳統(tǒng)化石能源的儲(chǔ)備有限以及使用它們帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越突出，人們急需尋找新的替代能源。氫能由于其高效性和清潔性而備受重視。各國(guó)科學(xué)家競(jìng)相開(kāi)發(fā)與氫能相關(guān)的產(chǎn)品，鎳氫電池，氫燃料電池汽車(chē)等相關(guān)產(chǎn)品正從實(shí)驗(yàn)室走向社會(huì)，氫能經(jīng)濟(jì)即將到來(lái)。

傳統(tǒng)的制氫方式主要是通過(guò)煤、石油、天燃?xì)獾牧呀猱a(chǎn)生氫氣；或者通過(guò)電解水制得氫氣；由于在氫氣制備的過(guò)程中消耗了大量的化石燃料，且造成了區(qū)域環(huán)境污染和全球的變暖，所以開(kāi)發(fā)出綠色清潔的制氫途徑成為氫能源開(kāi)發(fā)的目標(biāo)之一。太陽(yáng)能和水是地球上重要的兩種可再生性資源，利用太陽(yáng)能分解水來(lái)制備氫氣是最清潔的制氫途徑，一直是人類(lèi)開(kāi)發(fā)氫能的夢(mèng)想。因此，新型光催化劑的研究是未來(lái)的發(fā)展方向。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN102641741A公開(kāi)了一種以金屬鎘為核異質(zhì)結(jié)構(gòu)為殼的復(fù)合型光催化劑及制備方法。該復(fù)合型光催化劑以金屬鎘為核，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)氧化鋅和硫化鎘為殼，金屬鎘的所占摩爾比例在50％-90％，氧化鋅所占摩爾比例為5％，硫化鎘所占摩爾比例為5％-45％；半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)氧化鋅和硫化鎘為殼，是指表面為硫化鎘鑲嵌著氧化鋅顆粒的殼，硫化鎘殼的厚度為5-50nm，氧化鋅顆粒大小為3-50nm；其制備方法將含鎘離子前驅(qū)體溶解在去離子水中，然后加入鋅粉超聲和磁力攪拌條件下，鎘離子置換金屬鋅；水洗后，加入硫化鹽水溶液硫化處理，或烘干后使用硫化氫氣體硫化處理，得到產(chǎn)物為以金屬鎘為核，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)氧化鋅和硫化鎘為殼的復(fù)合型光催化劑。該復(fù)合型光催化劑用于光催化分解水制氫，其具有較高的產(chǎn)氫速率。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN103316693A公開(kāi)了一種含有助催化劑Cd的光催化劑Cd/CdS及其制備。該光催化劑是將3CdSO₄·8H₂O和Na₂S₂O₃·₅H₂O溶于蒸餾水中，攪拌、超聲使其充分分散，再在350-500W的氙燈下反應(yīng)10-25h；然后在500-800W的微波爐中火5-25min，離心，洗滌固體沉淀，烘干，研磨，得到光催化劑Cd/CdS，其應(yīng)用在光催化產(chǎn)氫反應(yīng)中。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101623644A公開(kāi)了一種復(fù)合空心球CdS-TiO₂的制備及在光催化分解水制氫中的應(yīng)用。該光催化劑制備方法利用Cd(NO₃)₂·4H₂O為鎘源和TiCl₄為鈦源依次采用水熱法，二步浸漬法，溶膠凝膠法制得碳核上依次包裹有硫化鎘和TiO₂的核殼結(jié)構(gòu)C-CdS-TiO₂復(fù)合材料，然后在馬弗爐中于400℃焙燒2h，得到復(fù)合空心球CdS-TiO₂光催化劑，該催化劑將CdS與TiO₂復(fù)合，拓寬了TiO₂光譜響應(yīng)范圍，將其用于太陽(yáng)能可見(jiàn)光催化分解水制氫的反應(yīng)中，與TiO₂光催化劑相比，太陽(yáng)能光能利用率大幅度增加，產(chǎn)氫速率顯著提高。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101623645 A公開(kāi)了一種p-n結(jié)空心球NiO-CdS納米復(fù)合材料的制備及在光催化分解水制氫中的應(yīng)用。該納米復(fù)合材料的制備方法是將Ni(NO₃)₂·6H₂O作為鎳源和Cd(NO₃)₂·4H₂O作為鎘源，采用水熱法合成法，四步浸漬法將n-NiO半導(dǎo)體與p-CdS半導(dǎo)體復(fù)合，制備出一種p-n結(jié)空心球NiO-CdS復(fù)合納米材料，將其作為太陽(yáng)能可見(jiàn)光催化分解水制氫的光催化劑，加速了光生電子的輸送速率，大幅度提高了制氫產(chǎn)率。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101767021 A公開(kāi)了一種p-CoO/n-CdS復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑的制備方法，該復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑的制備方法是將銨鹽、鎘鹽、硫脲與去離子水混合反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、焙燒和研磨得到CdS固體粉末；再將鈷鹽、氨水與去離子水混合反應(yīng)，再加入CdS三次固體粉末，經(jīng)攪拌、超聲分散、減壓蒸餾、熱處理、洗滌、過(guò)濾、焙燒和研磨得到p-CoO/n-CdS復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑，該復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑可用于光催化降解有機(jī)污染物、光催化分解水制氫和制造太陽(yáng)能電池。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN102107904 A公開(kāi)了一種非模板法制備硫化鎘、硫化鋅空心納米方塊的方法。該方法是將摩爾比為1:1的無(wú)機(jī)鎘源或無(wú)機(jī)鋅源和硫粉加入到四氫呋喃溶液中，超聲分散；再稱取摩爾含量與硫粉相同的硼氫化鈉，加入到四氫呋喃溶液中，超聲分散；得到的溶液滴加到由無(wú)機(jī)鎘源和硫粉加入到四氫呋喃溶液組成的溶液中，超聲反應(yīng)；所得到的反應(yīng)產(chǎn)物用無(wú)水乙醇離心分離；真空干燥,得到最終的黃色產(chǎn)物即為硫化鎘空心納米方塊，在光催化分解有毒、有害物質(zhì)以及光催化分解水制氫反應(yīng)中，空心納米結(jié)構(gòu)有利于提高其光催化性能。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN102489318 A公開(kāi)了一種多孔納米p-CuS/n-CdS復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑的制備方法，該方法按照銅鹽、鎘鹽、含硫化合物、可升華的化合物模板和去離子水的質(zhì)量百分比為(0.001％-75％)∶(0.00001％-90％)∶(0.001％-85％)∶(0.001％-75％)∶(0.001％-98％)的比例，依次經(jīng)反應(yīng)、離心分離、蒸餾水洗滌、超聲分散、離心分離、超聲處理、減壓蒸餾、烘干、焙燒、自然冷卻和研磨等過(guò)程，得到多孔納米p-CuS/n-CdS復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑，其應(yīng)用于光催化分解水制氫、光催化降解有機(jī)污染物。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN103316714 A公開(kāi)了一種光催化分解水制氫用催化劑及其制備方法。該光催化分解水制氫用催化劑CdS/UiO-66或CdS/UiO-66(NH₂)是由UiO-66或UiO-66(NH₂)與CdS復(fù)合而成的，其中，所述CdS與所述UiO-66或UiO-66(NH₂)的質(zhì)量比為100:1-100，CdS/UiO-66以及CdS/UiO-66(NH₂)兩種原位復(fù)合光催化劑具有很高的產(chǎn)氫速率，與單純CdS相比，產(chǎn)氫速率明顯提高。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN103386317 A公開(kāi)了一種磷酸鉍復(fù)合氧化石墨烯光催化劑BiPO₄/RGO及其制備方法和應(yīng)用。該光催化劑是磷酸鉍BiPO₄和氧化石墨烯GO的復(fù)合材料，BiPO₄具有單斜晶型或六方晶型，GO在制備過(guò)程中被部分還原，以還原的氧化石墨烯RGO形式存在；GO與BiPO₄的理論質(zhì)量百分比為0.5～10：100，該磷酸鉍復(fù)合氧化石墨烯光催化劑BiPO₄/RGO應(yīng)用于光解水制氫。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN103447024 A公開(kāi)了一種鉍基鍶磁性光催化劑的制備方法及其鉍基鍶磁性光催化劑。該磁性光催化劑以硝酸鉍和鐵酸鍶為原料，用十二烷基苯磺酸鈉為分散劑，先制備鉍基鍶磁性光催化劑的前驅(qū)體，再經(jīng)55-65℃烘干、500-600℃焙燒3-5h得鉍基鍶磁性光催化劑，其用于降解有機(jī)污染物、光催化分解水制氫和太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域中。

上述這些光催化劑雖然均屬于復(fù)合型光催化劑，但是這些光催化劑分別以傳統(tǒng)材料硫化鎘、磷酸鉍或硝酸鉍為基礎(chǔ)制備的復(fù)合光催化劑，其中，鎘元素和鉍元素對(duì)人體有毒害作用，大量使用容易造成土壤、水體環(huán)境的污染。

因此，從避免造成環(huán)境污染的角度出發(fā)，本發(fā)明采用了層狀結(jié)構(gòu)的碳化鈦Ti₃C₂或其氧化產(chǎn)物TiO_2-xC_x作為光催化劑活性組分和雙金屬納米粒子開(kāi)發(fā)出了一種以雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀復(fù)合光催化劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種以雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀復(fù)合光催化劑及其制備方法，將Pd、Au、Ag中的任意兩種金屬納米粒子通過(guò)電子結(jié)構(gòu)的互相調(diào)變獲得雙金屬納米粒子，再將其均勻復(fù)合到光催化材料層狀碳化鈦或其氧化產(chǎn)物表面可以實(shí)現(xiàn)利用可見(jiàn)光進(jìn)行光催化反應(yīng)的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的：一種以雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀復(fù)合光催化劑，該復(fù)合光催化劑由光催化活性組分以及通過(guò)粘結(jié)劑均勻分布在光催化劑活性組分上的雙金屬納米粒子組成，所述光催化劑活性組分為層狀結(jié)構(gòu)的碳化鈦Ti₃C₂或其氧化產(chǎn)物TiO_2-xC_x，所述粘結(jié)劑為0.1-5wt.％的Nafion全氟化樹(shù)脂溶液，優(yōu)選0.5wt.％，所述雙金屬納米粒子與光催化劑活性組分的重量百分比為0.01-10.0％，粘結(jié)劑與光催化劑活性組分的重量百分比為0.01-5.0％。

進(jìn)一步的，所述碳化鈦Ti₃C₂或其氧化產(chǎn)物TiO_2-xC_x層狀結(jié)構(gòu)中單片層的厚度為1-400nm，優(yōu)選1-100nm。

優(yōu)選地，所述雙金屬納米粒子為Pd-Ag納米粒子、Pd-Au納米粒子以及Au-Ag納米粒子中的至少一種，雙金屬納米粒子的形狀為球形、粒狀、蠕蟲(chóng)狀以及核-殼狀中的一種，該雙金屬納米粒子的尺寸大小為1-50nm，優(yōu)選尺寸大小在1-20nm。

制備以雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀復(fù)合光催化劑的具體方法，包括以下步驟：

步驟一、將所述的的水溶性高分子穩(wěn)定劑溶于去離子水中，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，再分別加入上述雙金屬納米粒子含有的兩種金屬的水溶性金屬無(wú)機(jī)鹽溶液，其中，高分子穩(wěn)定劑：金屬無(wú)機(jī)鹽重量比為(1-10):1，調(diào)整pH值為6-9并充分混合均勻后，再利用回流攪拌裝置保持80℃條件下用含氫氣為1％的氫氣和氬氣的混合氣還原1-2h，再在40℃的恒溫水浴鍋中靜置陳化若4-24h，得到含雙金屬納米粒子的溶液；

步驟二、將所述的光催化劑活性組分和粘結(jié)劑加入到步驟一得到的含雙金屬納米粒子的溶液中，其中，含雙金屬納米粒子的溶液中雙金屬納米粒子與光催化劑活性組分的重量百分比為0.01-10.0％，粘結(jié)劑與光催化劑活性組分的重量百分比為0.01-5.0％，進(jìn)行超聲分散10-60min，使光催化劑活性組分和粘結(jié)劑充分混合均勻后，然后在60-120℃進(jìn)行真空干燥8-48h，即可得到以雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀復(fù)合光催化劑。

優(yōu)選地，所述步驟一中水溶性高分子穩(wěn)定劑為甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮以及聚丙烯酰胺中的至少一種。

優(yōu)選地，所述步驟一中雙金屬納米粒子含有的兩種金屬的水溶性金屬無(wú)機(jī)鹽為兩種金屬的硝酸鹽、醋酸鹽或氯化物。

與現(xiàn)有的用于光催化分解水產(chǎn)氫的復(fù)合光催化劑相比，由于Pd、Au和Ag納米粒子的局域表面等離子體共振效應(yīng)能影響其光通量和傳導(dǎo)電子，在金屬顆粒的表面，傳導(dǎo)電子經(jīng)光照射產(chǎn)生了較多能參與化學(xué)反應(yīng)的高能電子，雙金屬納米粒子的性質(zhì)不是原有性能的“1+1”式的簡(jiǎn)單疊加，而是擁有新的功能特性，將Pd、Au、Ag中的任意兩種金屬納米粒子通過(guò)電子結(jié)構(gòu)的互相調(diào)變，使其光電性能產(chǎn)生質(zhì)變，使用雙金屬納米粒子作為光催化劑異質(zhì)結(jié)具有表面等離子體共振效應(yīng)和界面肖特基效應(yīng)，能更有效的利用可見(jiàn)光和抑制光生電子和空穴的復(fù)合，提高光催化效率，再將其均勻復(fù)合到光催化材料層狀碳化鈦或氧化產(chǎn)物表面可以實(shí)現(xiàn)利用可見(jiàn)光進(jìn)行光催化反應(yīng)，本發(fā)明使用的原料均為環(huán)境友好型材料，制得的復(fù)合光催化劑應(yīng)用于光催化分解水產(chǎn)氫活性高、穩(wěn)定性好。

附圖說(shuō)明

圖1為層狀Ti₃C₂材料的SEM照片。

圖2為層狀Ti₃C₂材料單片層的TEM照片。

圖3為層狀Ti₃C₂材料的XRD譜圖。

圖4為層狀TiO_2-xC_x材料的SEM照片。

圖5為以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑的單片層的TEM照片。

圖6(a)為以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑的單片層的EDX譜圖(a)，圖6(b)為以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑的單片層的STEM照片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

稱取15mg甲基纖維素溶于40mL去離子水中，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，再分別加入2mL的含Pd為2mg/mL的硝酸鈀水溶液和3mL的含Au為2.4mg/mL的氯金酸水溶液，調(diào)整pH值至7.5，經(jīng)充分混合均勻后，再利用回流攪拌裝置保持80℃條件下用含氫氣為1％的氫氣和氬氣的混合氣還原1h后，再在40℃的恒溫水浴鍋中靜置陳化4h，得到含Pd-Au雙金屬的納米粒子的溶液；

在得到的含雙金屬納米粒子的溶液中，加入500mg層狀Ti₃C₂和2mL的0.5wt.％全氟磺酸樹(shù)脂溶液，進(jìn)行超聲分散30min，使其充分混合均勻后，然后保持在80℃進(jìn)行真空干燥24h，可得到以Pd-Au雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑A。

實(shí)施例2

稱取10mg甲基纖維素溶于40mL去離子水中，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，再分別加入1mL的含Pd為2mg/mL的硝酸鈀水溶液和4mL的含Ag為2mg/mL的硝酸銀水溶液，調(diào)整pH值至7.5，經(jīng)充分的混合均勻后，再利用回流攪拌裝置保持80℃條件下用含氫氣為1％的氫氣和氬氣的混合氣還原1h后，再在40℃的恒溫水浴鍋中靜置陳化4h，得到含Pd-Ag雙金屬的納米粒子的溶液；

在得到的含雙金屬納米粒子的溶液中，加入500mg層狀Ti₃C₂和2mL的0.5wt.％全氟磺酸樹(shù)脂溶液，進(jìn)行超聲分散30min，使其充分混合均勻后，然后保持在80℃進(jìn)行真空干燥24h，可得到以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑B。

實(shí)施例3

稱取20mg甲基纖維素溶于40mL去離子水中，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，再分別加入4mL的含Au為2.4mg/mL的氯金酸水溶液和5mL的含Ag為2mg/mL的硝酸銀水溶液，調(diào)整pH值至7.5，經(jīng)充分混合均勻后，再利用回流攪拌裝置保持80℃條件下用含氫氣為1％的氫氣和氬氣的混合氣還原2h后，再在40℃的恒溫水浴鍋中靜置陳化4h，得到含Au-Ag雙金屬的納米粒子的溶液；

在得到的含雙金屬納米粒子的溶液中，加入500mg層狀Ti₃C₂和2mL的0.5wt.％全氟磺酸樹(shù)脂溶液，進(jìn)行超聲分散30min，使其充分混合均勻后，然后保持在80℃進(jìn)行真空干燥24h，可得到以Au-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑C。

實(shí)施例4

稱取20mg甲基纖維素溶于40mL去離子水中，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，再分別加入5mL的含Pd為2mg/mL的硝酸鈀水溶液和4mL的含Au為2.4mg/mL的氯金酸水溶液，調(diào)整pH值至7.5，經(jīng)充分混合均勻后，再利用回流攪拌裝置保持80℃條件下用含氫氣為1％的氫氣和氬氣的混合氣還原2h后，再在40℃的恒溫水浴鍋中靜置陳化4h，得到含Pd-Au雙金屬的納米粒子的溶液；

在得到的含雙金屬納米粒子的溶液中，加入500mg層狀TiO_2-xC_x和2mL的0.5wt.％全氟磺酸樹(shù)脂溶液，進(jìn)行超聲分散30min，使其充分混合均勻后，然后保持在80℃進(jìn)行真空干燥24h，可得到以Pd-Au雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀TiO_2-xC_x復(fù)合光催化劑D。

實(shí)施例5

稱取20mg甲基纖維素溶于40mL去離子水中，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，再分別加入4mL的含Au為2.4mg/mL的氯金酸水溶液和5mL的含Ag為2mg/mL的硝酸銀水溶液，調(diào)整pH值至7.5，經(jīng)充分混合均勻后，再利用回流攪拌裝置中保持80℃條件下用含氫氣為1％的氫氣和氬氣的混合氣還原2h后，再在40℃恒溫水浴鍋中靜置陳化4h，得到含Au-Ag雙金屬的納米粒子的溶液；

在得到的含雙金屬納米粒子的溶液中，加入500mg層狀TiO_2-xC_x和2mL的0.5wt.％全氟磺酸樹(shù)脂溶液，進(jìn)行超聲分散30min，使其充分混合均勻后，然后保持在80℃進(jìn)行真空干燥24h，可得到以Au-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀TiO_2-xC_x復(fù)合光催化劑E。

實(shí)施例6

稱取20mg甲基纖維素溶于40mL去離子水中，充分?jǐn)嚢枞芙夂螅俜謩e加入5mL的含Pd為2mg/mL的硝酸鈀水溶液和5mL的含Ag為2mg/mL的硝酸銀水溶液，調(diào)整pH值至7.5，經(jīng)充分的混合均勻后，再利用回流攪拌裝置保持80℃條件下用含氫氣為1％的氫氣和氬氣的混合氣還原2h后，再在40℃的恒溫水浴鍋中靜置陳化4h，得到含Pd-Ag雙金屬的納米粒子的溶液；

在得到的含雙金屬納米粒子的溶液中，加入500mg層狀TiO_2-xC_x和2mL的0.5wt.％全氟磺酸樹(shù)脂溶液，進(jìn)行超聲分散30min，使其充分混合均勻后，然后保持在80℃進(jìn)行真空干燥24h，可得到以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀TiO_2-xC_x復(fù)合光催化劑F。

檢測(cè)實(shí)驗(yàn)：

取Ti₃C₂材料在高倍掃面電子顯微鏡下得到Ti₃C₂材料的SEM照片，如圖1所示，Ti₃C₂材料在高倍掃面電子顯微鏡下顯示為層狀結(jié)構(gòu)，其層狀結(jié)構(gòu)中單片層的厚度為小于100nm，取TiO_2-xC_x材料在高倍掃面電子顯微鏡下得到TiO_2-xC_x材料的SEM照片，如圖4所示，TiO_2-xC_x材料在高倍掃面電子顯微鏡下顯示為層狀結(jié)構(gòu)，其層狀結(jié)構(gòu)中單片層的厚度為小于100nm；取層狀Ti₃C₂材料的單片層在高倍透射電子顯微鏡下得到層狀Ti₃C₂材料的單片層的TEM照片，如圖2所示，層狀Ti₃C₂材料的單片層顯示為薄片狀結(jié)構(gòu)；將層狀Ti₃C₂材料在X-射線下衍射得到層狀Ti₃C₂材料的XRD譜圖，如圖3所示，層狀Ti₃C₂材料在X-射線衍射譜圖中，顯示為T(mén)i₃C₂譜峰；

取上述實(shí)施例2或6中制得的以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑的單片層，在高倍透射電子顯微鏡下得到以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑的單片層的TEM照片，如圖5所示，Pd-Ag雙金屬納米粒子在高倍透射電子顯微鏡下顯示為小于50nm的粒狀或蠕蟲(chóng)狀，并且層狀的以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑的單片層上可以清楚的看到Pd-Ag雙金屬納米粒子異質(zhì)結(jié)均勻的分布在Ti₃C₂薄片上；如圖6所示為以Pd-Ag雙金屬納米粒子為異質(zhì)結(jié)的層狀Ti₃C₂復(fù)合光催化劑的單片層的EDX譜圖6(a)和STEM照片6(b)，通過(guò)對(duì)圖6(b)中矩形框內(nèi)的區(qū)域1進(jìn)行線掃描能譜分析，得出的譜圖為圖6(a)，從圖6(a)中可知，得到的異質(zhì)結(jié)是Pd與Ag的納米粒子結(jié)構(gòu)。

將實(shí)施例1-6制備的復(fù)合光催化劑用于光催化分解水產(chǎn)氫，反應(yīng)條件如下：

分別取上述實(shí)施例1-6所制備的復(fù)合光催化劑分別放入不同的石英瓶中，加入300mL的蒸餾水，再加入4g硫化鈉與2g亞硫酸鈉溶于其中作為光催化犧牲劑，實(shí)驗(yàn)使用的光源為500W氙燈模擬太陽(yáng)光，光強(qiáng)為100mW·cm^-2，反應(yīng)前需先通入氮?dú)膺M(jìn)行吹掃30min，然后，開(kāi)始光催化連續(xù)反應(yīng)48h，收集所產(chǎn)生的氣體，測(cè)量其體積并用氣相色譜分析氣體組成，實(shí)施例1-6制備的復(fù)合光催化劑產(chǎn)氫量見(jiàn)表1：

表1光催化產(chǎn)氫反應(yīng)結(jié)果

從表1中可知，在實(shí)施例1-6中貴金屬Pd、Au和Ag相互組合還原后獲得雙金屬納米粒子納米粒子，其作為異質(zhì)結(jié)分別負(fù)載到層狀Ti₃C₂或?qū)訝頣iO_2-xC_x材料上獲得的復(fù)合光催化劑均有光催化分解水產(chǎn)氫的效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。