本發(fā)明涉及一種新型光催化材料。
本發(fā)明還涉及上述光催化材料的制備方法。
本發(fā)明還涉及上述光催化材料的用途。
背景技術(shù)：
光解水產(chǎn)氫的技術(shù)具有節(jié)省能源、清潔、無污染而成為新的氫能制備方法。目前，光解水產(chǎn)氫的共催化劑主要是貴金屬，但是貴金屬比較稀有、價格昂貴，因此尋找可以替代貴金屬助催化劑的優(yōu)秀光催化材料仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。磷化物具有很高的硬度、良好的導(dǎo)電能力、耐腐蝕，已經(jīng)成為工業(yè)很好的催化材料。但是我們最近發(fā)現(xiàn)磷化釕本身對光比較敏感，具有很好的光解水產(chǎn)氫氣的活性。如果進行合理的設(shè)計，可以獲得高活性和穩(wěn)定性的光催化產(chǎn)氫活性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的意義在于提供一種高效穩(wěn)定的新型光催化劑，這種光催化材料能夠被可見光激發(fā)，并且有非常好的光催化分解水產(chǎn)生氫氣的性能，同時制備方法易于操作、工藝簡單、成本低廉。
本發(fā)明提供的光催化材料是磷化釕光催化劑。
本發(fā)明提供的磷化釕光催化劑的制備方法如下：
將一定量的釕鹽溶解到一定量的溶劑中，持續(xù)攪拌一定時間，再將一定量的磷酸鹽加入上述溶液中，保持釕和磷的摩爾比為0.1-10之間。繼續(xù)攪拌一段時間，然后將此混合溶液水浴蒸干，得到前體。將前體在馬弗爐中焙燒后，放入管式爐中，通入氫氣，升溫到500-1000℃，還原一定時間獲得磷化釕催化劑。
在可見光輻射下光解水產(chǎn)生氫氣活性測試具體方法和條件如下：
光催化材料的活性測試是在自制的60ml密封石英反應(yīng)器中進行的。采用led燈(λ＞450nm)為輻射光源，反應(yīng)液為含有一定量的犧牲劑，用來消耗光生空穴。然后加入一定量的磷化釕或磷化釕和其它光催化材料。在持續(xù)的攪拌下每隔1h抽取少量反應(yīng)器中的氣體，通過氣相色譜確定產(chǎn)生氫氣的量。
具體實施方案
實施方案1
將總計0.65grucl3·3h2o和(nh4)2hpo4(ru∶p摩爾比為1∶1)溶解于65ml去離子水中，攪拌30min，在98℃水浴蒸干，將蒸干的物質(zhì)磨細，放在坩堝中，以15℃/min的速率升溫至500℃，保持3h，獲得前體。將前體磨細后裝在瓷舟中，以250ml/min的速率通入氫氣，1℃/min的速率升溫至800℃，保持3h，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻，磷化釕樣品保存在真空干燥器中。
實施方案2
將總計1.13mg磷化釕和硫化鎘(磷化釕的質(zhì)量比為1-50％)加入到40ml去離子水中，再加入10mll-乳酸，然后密封后用循環(huán)水泵抽真空30min，在反應(yīng)管的周圍放置10個5wled燈，溶液在攪拌下產(chǎn)生氫氣，產(chǎn)生的氫氣用氣相色譜分析。
實施方案3
將實施方案1中的ru∶p摩爾比為1∶1改為1∶0.5，其它條件不變。
實施方案4
將實施方案1中的ru∶p摩爾比為1∶1改為1∶1.5，其它條件不變。
實施方案5
將實施方案1中的ru∶p摩爾比為1∶1改為1∶2.5，其它條件不變。
實施方案6
將實施方案1中的ru∶p摩爾比為1∶1改為1∶2，其它條件不變。
實施方案7
將實施方案2中的硫化鎘變?yōu)榱蚧G，其它條件不變。
實施方案8
將實施方案1中的硫化鎘變?yōu)槎趸仯渌鼦l件不變。
實施方案9
將實施方案1中的硫化鎘變?yōu)榈迹渌鼦l件不變。
本發(fā)明不限于以上實施方案。