一种全固态矢量Z机制复合光催化剂CaTiO3/Cu/TiO2、制备方法及其应用技术

一种全固态矢量Z机制复合光催化剂CaTiO3/Cu/TiO2、制备方法及其在光催化制氢方面的应用，属于能量存储与转换材料领域。本发明专利技术利用两步水热法构建该复合光催化剂，其主要吸收范围相比于纯CaTiO3的355nm扩展到378nm，而且随着Cu的负载，该复合材料的颜色变深，因此其在可见光区域也有弱吸收(λ<595nm)。在CaTiO3/TiO2异质结材料中引入电子转移介质Cu构成矢量Z机制体系，可以有效促进光生电荷的转移及光激发载流子的分离，降低其复合效率，从而提高光催化制氢性能。另外，复合光催化剂CaTiO3/Cu/TiO2也可以制成电极材料，在紫外可见光照射下具有良好的光电响应。见光照射下具有良好的光电响应。见光照射下具有良好的光电响应。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态矢量Z机制复合光催化剂CaTiO3/Cu/TiO2、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于能量存储与转换材料领域，具体涉及一种全固态矢量Z机制复合光催化剂CaTiO3/Cu/TiO2、制备方法及其在光催化制氢方面的应用。

技术介绍

[0002]目前，能源危机和环境污染已成为世界各国可持续发展的障碍。为了应对日益严重的能源危机和环境污染问题，清洁能源在今天被广泛使用，如太阳能、风能、氢能、地热能、水能、核能等等。其中，氢能是一种清洁能源，它将在世界能源版图中扮演重要的角色，有助于减少交通运输和工业领域的碳排放。然而，现在使用的大约5％的氢气是由电解水生产的，其余大部分来自化石燃料。自日本科学家Fujishima和Honda等首次实现光电催化水分解制氢以来，光催化材料的开发和研究一直是科研人员的研究热点。40多年来，人们开发出了许多可用于光催化技术的材料，其中大部分光催化材料是无机化合物半导体，如金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物、金属磷化物及它们的复合材料等。然而，当它们作为单一催化剂时，由于光生载流子(电子和空穴)分离效率低、复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矢量Z机制复合光催化剂CaTiO3/Cu/TiO2的制备方法，其步骤如下：1)CaTiO3的制备首先将1.18～3.54g Ca(NO3)2·
4H2O溶解于20～60mL去离子水中，磁力搅拌10～20min，然后在上述溶液中加入1.7～5.1mL[Ti(C4H9O)4]和0.4～1.2g NaOH，磁力搅拌1～2h后将得到的白色悬浊液体在180～200℃下水热处理24～36h；反应结束后自然冷却至室温，用稀醋酸溶液将得到的白色沉淀洗涤至中性，然后用去离子水和无水乙醇离心洗涤多次，60～80℃下烘干8～12h，得到CaTiO3；2)复合光催化剂CaTiO3/Cu/TiO2的制备将10～50mg可溶于水的铜盐和50mg乙二胺四乙酸溶于1～3mL去离子水中过夜，得到铜离子螯合物溶液；随后，将铜离子螯合物溶液、25～75mg步骤1)得到的CaTiO3和25mg聚乙烯吡咯烷酮加入到20～25mL易溶于水的醇类溶剂和去离子水的混合溶剂中；然后超声3～5min，再磁力搅拌5～20min后，将得到的蓝色悬浊液在150～180℃下水热处理24～36h；反应结束后自然冷却至室温，将反应产物用去离子水和无水乙醇离心洗涤多次，60～80℃下烘干8～12h，从而得到复合光催化剂CaTiO3/Cu/TiO2。2.如权利要求1所述的一种矢量Z机制...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹升燕，杨俊锋，董妍惠，李大光，孙航，秦伟平，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：