一种富铜改性缺陷二氧化钛、硫化亚铜异质结产氢催化剂的制备方法技术

本发明专利技术是一种富铜改性缺陷二氧化钛、硫化亚铜异质结产氢催化剂的制备方法,将Cu掺杂于具有良好光吸收能力的宽禁带半导体TiO2中，并人为引入表面缺陷使部分Cu还原暴露在TiO2表面，而后进行硫化处理形成Cu掺杂改性缺陷TiO2、Cu2S异质结，通过对Cu掺杂含量的控制，使催化剂发挥最高的催化效率，对催化剂进行硫化处理，形成Cu掺杂改性缺陷TiO2、Cu2S异质结，使异质结与掺杂改性发挥协同作用，以获得更高的光催化效率。本发明专利技术方法简单、环保、低成本；催化效果明显，反应迅速，具有可重复性高等优点；此催化剂对可见光催化水分解产氢具有潜在应用价值。

Preparation of a Copper-rich Modified Defected Titanium Dioxide and Cu2S Heterojunction Catalyst for Hydrogen Production

【技术实现步骤摘要】
一种富铜改性缺陷二氧化钛、硫化亚铜异质结产氢催化剂的制备方法
本专利技术属于纳米材料的制备及应用领域，具体的说涉及一种富铜改性缺陷二氧化钛、硫化亚铜异质结产氢催化剂的制备方法。
技术介绍
随着工业的发展，日益枯竭的能源储备和日渐严峻的环境污染是人们所要面临的两大挑战。长期以来化石能源一直作为能源的主体而日渐消耗，已经很难满足长久能源供应，另一方面，化石燃料在燃烧产生能源的同时产生大量的CO2、SO2等有害气体，这又带来了“温室效应”等污染问题[1]。因此，如何解决以上两个问题对实现可持续发展和维护生态环境和谐具有重要战略意义，而发展和使用清洁可再生能源是解决这两方面问题有效途径。太阳光对人类社会来说，是最丰富且可持续利用的能量来源。人们通过人工模拟光合作用提出了将太阳能转化为电的太阳能电池技术、将光能转化为热能的光热转化技术以及将光能转化为化学能的光电化学技术[2]。氢气(H2)是一种具有高燃烧值、高效率的能量载体，其燃烧后的产物仅为水没有任何有害成分，这使氢气成为一种非常优越清洁能源。目前氢能的生产主要是依靠煤、天然气的重整来，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。自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富铜改性缺陷二氧化钛、硫化亚铜异质结产氢催化剂的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)、Cu掺杂改性TiO2纳米结构的制备，向30mL乙醇溶剂中加入1.6g的聚醚F127和0.2g的醋酸铜，60℃下搅拌1小时，转速为500rpm，使其充分溶解；再向溶液中加入2.3mL的冰乙酸(98％)和0.7mL的盐酸(38％)、3.5mL的钛酸四丁酯(97％)继续搅拌30分钟，转速依然为500rpm；将混合溶液移入电热鼓风干燥箱中，60℃条件下，干燥处理24小时，得到Cu掺杂TiO2溶胶凝胶；将得到的Cu掺杂TiO2溶胶凝胶样品转入马弗炉进行高温煅烧处理，以5℃/min的速率升温至450℃...

【技术特征摘要】
1.一种富铜改性缺陷二氧化钛、硫化亚铜异质结产氢催化剂的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)、Cu掺杂改性TiO2纳米结构的制备，向30mL乙醇溶剂中加入1.6g的聚醚F127和0.2g的醋酸铜，60℃下搅拌1小时，转速为500rpm，使其充分溶解；再向溶液中加入2.3mL的冰乙酸(98％)和0.7mL的盐酸(38％)、3.5mL的钛酸四丁酯(97％)继续搅拌30分钟，转速依然为500rpm；将混合溶液移入电热鼓风干燥箱中，60℃条件下，干燥处理24小时，得到Cu掺杂TiO2溶胶凝胶；将得到的Cu掺杂TiO2溶胶凝胶样品转入马弗炉进行高温煅烧处理，以5℃/min的速率升温至450℃并保温4小时，冷却得到Cu掺杂TiO2纳米结构；(2)、Cu掺杂改性缺陷TiO2纳米结构的制备，将步骤(1)制得的Cu掺杂TiO2纳米结构样品与300mg的硼氢化钠混合并均匀研磨1小时，得到混合样品；在氩气的保护下使用管式炉以10℃/min的速率升温至300℃将上述混合样品煅烧30分钟...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵钊，关壬铨，王丹丹，翟宏菊，张俊凯，李佳昕，刘闯，
申请(专利权)人：吉林师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22