一种新型Z型结构的可见光光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种新型Z型结构的光催化剂及其制备方法和应用。在本发明专利技术中，所述的新型Z型结构的光催化剂是：Er3+:YAlO3@Ta2O5‑V5+||Fe3+‑TiO2/Au。制备方法包括如下步骤：将Er3+:YAlO3@Fe3+‑TiO2/Au和Er3+:YAlO3@Ta2O5‑V5+纳米粉末加入到无水乙醇中，超声分散30‑40min；将所得悬浮液于60‑65℃下，恒温加热30‑40min；所得产物干燥，研磨，于500‑600℃煅烧2‑3h，冷却，得到目标产物。实验结果表明其光催化反应活性显著提高，可广泛应用于太阳光光催化分解水制氢领域。

Visible light photocatalyst of new type Z structure, preparation method and application thereof

The invention relates to a novel photocatalyst with Z type structure, a preparation method and an application thereof. In the present invention, a new type of Z photocatalyst by the structure is: Er3+: YAlO3@Ta2O5 V5+||Fe3+ TiO2/Au. The preparation method comprises the following steps: Er3+: YAlO3@Fe3+: YAlO3@Ta2O5 TiO2/Au and Er3+ V5+ nano powders into ethanol, ultrasonic dispersion of 30 40min; the suspension in 60 65 DEG C, heating 30 40min; the product drying, grinding, 500 600 8C 2 3h, cooling, to obtain the target product. The experimental results show that the photocatalytic activity of the catalyst is greatly improved, and it can be widely used in the field of solar photocatalytic decomposition of water and hydrogen production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化水解制氢领域，尤其涉及一种新型Z型结构的光催化剂Er3+:YAlO3@Ta2O5-V5+||Fe3+-TiO2/Au的制备方法及在光催化水解制氢中的应用。
技术介绍
随着全球工业和经济的迅猛发展，能源成为人类生产活动和社会经济发展的重要基础。现如今，严峻的能源短缺问题和过度依赖化石燃料所造成的环境污染问题已经严重的影响了人类的正常生活。许多科学家已经在积极推进研究绿色的、可持续的并且环境友好型的能源来缓解上述全球问题。由于核能异常危险，风能和水电的前期投入太多，效益也不好，这极大的限制了它们的应用，目前这三种能源形式在世界能源消费结构中只占一小部分，远远不能改善全球能源与环境污染日趋严重的现状。氢能是迄今为止最具代表性的绿色、低碳、环保能源，即使是在层出不穷的新型能源领域，氢能也绝对可以算作其中的佼佼者。氢能是一种理想的能源，具有能量密度高、可储存、可运输、无污染等优点。所以，把太阳能转化为氢能，也为太阳能利用中各种困难问题的解决提供了理想的途径。然而传统氢能的生产还主要是依靠煤、天然气的重整来获得，这必然会加剧非可再生能源的消耗，并且带来环境污染问题。因此，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型Z型结构的可见光光催化剂，其特征在于：所述的新型Z型结构的可见光光催化剂是：Er3+:YAlO3@Ta2O5‑V5+||Fe3+‑TiO2/Au。

【技术特征摘要】
1.一种新型Z型结构的可见光光催化剂，其特征在于：所述的新型Z型结构的可见光光催化剂是：Er3+:YAlO3@Ta2O5-V5+||Fe3+-TiO2/Au。2.根据权利要求1所述的一种新型Z型结构的可见光光催化剂，其特征在于：TiO2和Ta2O5摩尔比为1.0:0.5。3.权利要求1或2所述的一种新型Z型结构的可见光光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将Er3+:YAlO3@Fe3+-TiO2/Au和Er3+:YAlO3@Ta2O5-V5+纳米粉末加入到无水乙醇中，超声分散30-40min；将所得悬浮液60-65℃下，恒温加热30-40min；所得产物干燥，研磨，于500-600℃煅烧2-3h，冷却，得到Er3+:YAlO3@Ta2O5-V5+||Fe3+-TiO2/Au纳米粉末。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的Er3+:YAlO3@Fe3+-TiO2/Au的制备方法包括如下步骤：将Er3+:YAlO3@Fe3+-TiO2纳米粉末加入乙醇中，超声分散30-40min，然后加入HAuCl4溶液，继续超声分散30-40min；将所得悬浮液60-65℃下，恒温加热30-40min；所得产物干燥，研磨，于150-200℃煅烧2-3h，冷却，得到Er3+:YAlO3@Fe3+-TiO2/Au纳米粉末。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的Er3+:YAlO3@Fe3+-TiO2纳米粉末的制备方法包括如下步骤：将Ti(OBu)4溶于乙醇溶液中，搅拌2-3h，在这期间，缓慢加入Fe(NO3)3·9H2O，得到TiO2溶胶前驱体溶液；将Er3+:YAlO3纳米粉末加入TiO2溶胶前驱体溶液中，继续搅拌30-35min，得Er3+:YAlO3@Fe3+-TiO2溶胶，经室温陈化，80℃加...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝红，王国伟，刘逸伦，马雪，吴琼，王君，宋有涛，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21