The invention discloses an ultra-thin two-dimensional nano plate with photocatalytic performance for hydrogen production by water decomposition, which belongs to the field of material preparation and photocatalysis technology. Using layered HTi2NbO7 as precursor, assisted by ion exchange liquid method, four Butyl Ammonium Hydroxide as stripping agent, the successful synthesis of ultrathin 2D HTi2NbO7 nanosheets, HTi2NbO7 nanosheets with thickness of only 1.65nm, close to the thickness of single molecule thickness. The preparation method has the advantages of simple preparation method, strong usability, cheap and easy raw materials, energy saving and environmental protection, and is beneficial to large-scale industrial production with remarkable economic and social benefits. The ultra thin 2D HTi2NbO7 nanosheets are thin in size and have large specific surface area. They are first applied to photocatalytic decomposition of water to produce hydrogen and have high photocatalytic performance for hydrogen production from water splitting.
【技术实现步骤摘要】
一种具有光催化分解水制氢性能的超薄二维纳米片
本专利技术属于材料制备和光催化
,具体涉及一种具有光催化分解水制氢性能的超薄二维纳米片。
技术介绍
清洁能源的使用可以有效的解决能源危机和环境污染所引发的问题。氢能被认为是最有发展前景的清洁能源之一。使用无机半导体光催化剂吸收太阳光分解水制氢能被认为是最引人注目和最环保的方式。超薄二维纳米材料是一类新兴的纳米材料,其具有横向尺寸大于100nm或高达几微米的片状结构,但是厚度只有单个或几个原子厚。由于电子被限制在二维环境中,超薄二维纳米材料表现出无与伦比的物理、电子和化学性能,因此将超薄二维材料作为光催化材料用于光催化分解水制氢具有广阔的发展前景。超薄二维HTi2NbO7纳米片是一种单分子层纳米材料,首次应用于光催化分解水制氢并具有高效的光催化分解水制氢性能,为研究者从分子水平上认识光催化反应的本质提供了可能,对于探索光催化反应的本质具有重大的意义。本专利技术旨在通过离子交换辅助液体法,开发一种新型超薄二维HTi2NbO7纳米片光催化分解水制氢材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术不足,提供一种具有光催化分解水制氢性能的超薄二维纳米片,所述二维纳米片的化学式为HTi2NbO7,厚度为1.65nm,比表面积达107m2/g,长宽为100-1000nm,具有高效的光催化分解水制氢性能。本专利技术制备方法简单、原料廉价易得、有利于大规模的工业生产,具有显著的经济和社会效益。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种具有光催化分解水制氢性能的超薄二维纳米片的制备方法,通过高温固相法合成层状前驱体C ...
【技术保护点】
一种具有光催化分解水制氢性能的超薄二维纳米片,其特征在于:所述纳米片的化学式为HTi2NbO7,厚度为1.65 nm,比表面积达107 m
【技术特征摘要】
1.一种具有光催化分解水制氢性能的超薄二维纳米片,其特征在于:所述纳米片的化学式为HTi2NbO7,厚度为1.65nm,比表面积达107m2/g,长宽为100-1000nm。2.一种制备如权利要求1所述的具有光催化分解水制氢性能的超薄二维纳米片的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:(1)称量化学计量比的Cs2CO3、Nb2O5和TiO2充分研磨均匀后,在马弗炉中1273K温度下煅烧24h,然后重复煅烧一次,获得层状前驱体CsTi2NbO7;(2)将步骤(1)制得的层状前驱体CsTi2NbO7加入酸溶液中进行质子交换反应7天,然后洗涤、烘干获得层状前驱体HTi2NbO7;(3)以四丁基氢氧化铵溶液作为剥离剂,...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴棱,罗水广,刘玉豪,王志同,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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