The invention discloses a preparation method and application of a visible-light response hydrogen-producing photocatalyst GO/SiC/WO3, which comprises the following steps: a pretreatment of silicon carbide; B preparation of the whole hydrothermal reaction system 8wt% WO3 solution using tungsten trioxide (WO3) as raw material; C extraction of 100mL 8wt% WO3 solution and placement in beaker, sequentially adding silicon carbide (SiC), graphene oxide (GO) and 2 drops of 1_butyl_3_methyl. Imidazole hexafluorophosphate ionic liquids were mixed evenly by ultrasonic stirring. D was transferred to a high temperature reactor and reacted at 200 C for 20 hours. Then centrifugal washing was carried out to pH=7. The ionic liquids were placed in a vacuum drying chamber and then dried in vacuum. Visible-light-responsive photocatalyst GO/SiC/WO3 was synthesized by hydrothermal synthesis. The invention utilizes the synergistic effect of graphene-like material GO and non-graphene-like material WO3 double promoters and the amphiphilicity of ionic liquids to prepare the visible-light response hydrogen-producing photocatalyst GO/SiC/WO3, improves the performance of visible-light photocatalytic decomposition of water for hydrogen production, and lays a certain foundation for the subsequent application of high-efficiency visible-light photocatalyst.
【技术实现步骤摘要】
一种可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3的制备方法及应用
本专利技术涉及一种可见光产氢光催化剂的制备方法,具体涉及一种可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3的制备方法及应用。
技术介绍
目前,公知的产氢光催化剂大多是以TiO2为基础进行改性使其更符合可见光光催化产氢的要求,促进产氢效率。该催化剂具有一定的催化作用,但是TiO2本身的禁带宽度更符合紫外光光催化产氢的要求。鉴于SiC本身的禁带宽度范围及其导带、价带的位置完全满足光解水的要求,而用来光催化分解水制氢。但是其本身存在一些缺陷使得其在光解水方面存在一定的难度,主要表现在以下几个方面:一是SiC具有一定的疏水性,导致其与水分子接触较难;二是电子空穴容易复合,而目前,袁文霞课题组利用CdS及Pt对SiC进行掺杂改性,产氢率为259μmol·h-1g-1。但Cd为重金属,存在一定的二次污染风险,且Pt为贵金属,其大规模工业应用受到一定限制。申请人利用WO3及氧化石墨烯(GO)双助催化剂的协调作用及离子液体的双亲性对SiC进行改性,利用WO3、GO及离子液体的优点构建可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3,以弥补SiC基可见光催化剂的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3及其制备方法,该方法所制得的催化剂引入类石墨烯材料GO和非类石墨烯材料WO3作为双助催化剂以及离子液体辅助合成,利用类石墨烯GO及非类石墨烯材料WO3协调作用改性SiC及利用离子液体的双亲性,以提高其光催化产氢效率。本专利技术所采用的技术解决方案是:一种可见光响应产氢光催化剂G ...
【技术保护点】
1.一种可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:(1)纯SiC制备:将SiC粉末在高温下焙烧,自然降至室温,以去除杂质碳;然后在质量分数为2%HF溶液中密封避光浸泡,去除SiO2和其他氧化物;最后用去离子水反复离心洗涤至pH=7,置于真空干燥箱,得到纯SiC;(2)WO3悬浮液:将WO3置于去离子水,混合均匀,得到WO3悬浮液;(3)混合:向WO3悬浮液中,依次加入纯SiC、GO及离子液体,超声搅拌使其混合均匀;(4)水热反应制备可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3:将步骤(3)得到的悬浮液转移至高温反应釜中,于200℃下反应一段时间,然后离心洗涤至pH=7,真空干燥,得到光催化材料,所述水热反应体系中,以钨元素计WO3的重量百分比为1‑10%,以碳元素计GO的重量百分比为0.5‑3%。
【技术特征摘要】
2018.12.04 CN 20181147044651.一种可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:(1)纯SiC制备:将SiC粉末在高温下焙烧,自然降至室温,以去除杂质碳;然后在质量分数为2%HF溶液中密封避光浸泡,去除SiO2和其他氧化物;最后用去离子水反复离心洗涤至pH=7,置于真空干燥箱,得到纯SiC;(2)WO3悬浮液:将WO3置于去离子水,混合均匀,得到WO3悬浮液;(3)混合:向WO3悬浮液中,依次加入纯SiC、GO及离子液体,超声搅拌使其混合均匀;(4)水热反应制备可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3:将步骤(3)得到的悬浮液转移至高温反应釜中,于200℃下反应一段时间,然后离心洗涤至pH=7,真空干燥,得到光催化材料,所述水热反应体系中,以钨元素计WO3的重量百分比为1-10%,以碳元素计GO的重量百分比为0.5-3%。2.根据权利要求1所述的可见光响应产氢光催化剂GO/SiC/WO3及其制备方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:张燕,张玉琰,郦雪,赵晓涵,吕宪俊,胡术刚,陈平,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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