The invention discloses a preparation method of a multicomponent metal ion Co doped nano ferric oxide photolysis water catalyst, belonging to the catalysis technology field. Hydroxyl iron oxide nanoparticles containing dopants were prepared by hydrothermal synthesis method of the invention, the samples were then annealed by multiple metal ions Co doped iron oxide nanoparticles in oxidizing atmosphere. The doped iron oxide nanoparticles prepared by hydrothermal method have the characteristics of complete grain, high purity, uniform particle size distribution, small aggregation degree, etc., and the raw material is cheap, the preparation process is simple, and the production is easy to be industrialized. The product has good photocatalytic hydrogen production function, and has a broad application prospect in the future development and utilization of hydrogen energy.
【技术实现步骤摘要】
一种多元金属离子掺杂纳米氧化铁光解水催化剂制备方法
本专利技术涉及光催化
,尤其涉及一种多元金属离子掺杂纳米氧化铁光解水催化剂制备方法。
技术介绍
近几十年来,随着全球能源需求的持续增长,寻找新能源的研究越来越受到人们的关注。氢能,它作为二次能源,具有清洁、高效、安全、可贮存、可运输等诸多优点,已普遍被人们认为是一种最理想的新世纪无污染的绿色能源,因此受到了各国的高度重视。光解水制氢技术始自1972年,由日本东京大学FujishimaA和HondaK两位教授首次报告发现TiO2单晶电极光催化分解水从而产生氢气这一现象,从而揭示了利用太阳能直接分解水制氢的可能性,开辟了利用太阳能光解水制氢的研究道路。随着电极电解水向半导体光催化分解水制氢的多相光催化的演变和TiO2以外的光催化剂的相继发现,兴起了以光催化方法分解水制氢(简称光解水)的研究,并在光催化剂的合成、改性等方面取得较大进展。近些年来对TiO2、WO3、ZnO、ZnS、CdS、Ta3N5、Fe2O3等半导体的研究成为研究热点,并已取得较大进展。α-Fe2O3是目前最具吸引力的用于研究光解水体系的半导体材料之一,与其他半导体材料相比,它具有自身独特的优势。首先:其带隙宽度为2.1eV,能吸收占太阳能中48%的可见光和5%的紫外光,具有显著的光吸收特性。其次,在大多数电解液中,α-Fe2O3通常不易被腐蚀,光催化稳定性强。而且,α-Fe2O3在自然界中广泛存在,价格低廉、无毒等特点,使得α-Fe2O3成为光解水研究的新热点。虽然氧化铁是优良的光催化剂,但用于光分解水时仍有其局限性。问题之一是氧化铁的 ...
【技术保护点】
一种多元金属离子共掺杂纳米氧化铁光解水催化剂,其特征在于,其包括金属元素掺杂纳米氧化铁颗粒,金属掺杂元素包括M,M为Ti和/或Sn,其中:(1)M为Ti和Sn;(2)M为Ti和Sn,还包括N,N为Al、Be、Cr、Cu、Mg中至少一种;(3)M为Ti或Sn,还包括N,N为Al、Be、Cr、Cu、Mg中至少一种。
【技术特征摘要】
1.一种多元金属离子共掺杂纳米氧化铁光解水催化剂,其特征在于,其包括金属元素掺杂纳米氧化铁颗粒,金属掺杂元素包括M,M为Ti和/或Sn,其中:(1)M为Ti和Sn;(2)M为Ti和Sn,还包括N,N为Al、Be、Cr、Cu、Mg中至少一种;(3)M为Ti或Sn,还包括N,N为Al、Be、Cr、Cu、Mg中至少一种。2.根据权利要求1所述多元金属离子共掺杂纳米氧化铁光解水催化剂,其特征在于,掺杂元素在多元金属离子共掺杂纳米氧化铁光解水催化剂中的摩尔百分比存在如下关系:M:5-10%,其中Ti:0-5%,Sn:0-5%;N:0-5%;金属掺杂元素总含量为:5-15%。3.根据权利要求1或2所述多元金属离子共掺杂纳米氧化铁光解水催化剂,其特征在于,其微观形貌为不规则颗粒或具有二级结构的毛球颗粒,其颗粒粒径为20-300nm。4.一种如权利要求1-3任一项所述多元金属离子共掺杂纳米氧化铁光解水催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、配制含有Fe3...
【专利技术属性】
技术研发人员:解挺,张勇,徐光青,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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