一种双功能M/Ti3C2Tx/Zn3In2S6复合光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于光催化技术领域，公开了一种双功能M/Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;/Zn<subgt;3</subgt;In<subgt;2</subgt;S<subgt;6</subgt;复合光催化剂及其制备方法和应用。（1）、将Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;粉末在还原性气氛中进行退火处理；（2）、将退火处理后的Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;粉末与金属盐溶液加入水中，惰性气体保护下超声分散均匀后继续搅拌2~12 h，得到M/Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;复合材料；（3）、将M/Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;复合材料分散在1#水中，惰性气体保护下超声分散均匀，得到溶液A；将锌盐、铟盐和硫源加入2#水中，搅拌均匀，形成溶液B；然后将溶液A和溶液B等体积混合后加入表面活性剂，室温下搅拌均匀后转移至高压反应釜中，在120~200℃下溶剂热反应8~24 h，得到M/Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;/Zn<subgt;3</subgt;In<subgt;2</subgt;S<subgt;6</subgt;复合光催化剂。本发明专利技术催化剂结构稳定且循环稳定性高，催化剂的光催化活性高，还能在提高清洁氢能生成效率的同时得到具有较高附加值的产物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化，具体涉及一种双功能m/ti3c2t x/zn3in2s6复合光催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、寻求清洁和可持续的能源是当前研究的热点话题。其中，光催化水裂解制氢被认为是一种经济、环保的技术。在光催化转化过程中，增强电荷分离和转移能力是提高光催化活性的关键，特别是构建异质结结构并在界面处进行改性设计对进一步增强电荷分离和迁移至关重要。硫化铟锌（zn3in2s6）是一种无毒的n型半导体光催化剂，具有可见光响应，可调节的能带结构等优点引起了广泛的研究，遗憾地是，单独的zn3in2s6由于光生电子-空穴对极易复合导致其光催化活性低。

2、另外，在光催化制氢过程中水氧化半反应（h2o/o2，1.23 v  vs nhe）的缓慢动力学和高氧化电位严重抑制了整体水裂解效率，通常使用一系列空穴牺牲剂（如三乙醇胺、乳酸、na2s-na2so3溶液等）增强光催化析氢能力。但是，该方法不仅增加了花费、浪费了光生空穴的氧化能力，还增加了反应机理研究的困难。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双功能M/Ti3C2Tx/Zn3In2S6复合光催化剂，其特征在于：M=金属，所述金属为钌、铂、钯、钴、铜中的一种或几种；所述复合光催化剂以单层或少层片状Ti3C2Tx为基底，金属M纳米点分散在Ti3C2Tx上，同时Ti3C2Tx上原位生长有Zn3In2S6纳米片；其中，整个复合光催化剂中，Ti3C2Tx的质量占比为2~20 %，金属M的质量占比为0.2~1.5 %。

2.一种如权利要求1所述的双功能M/Ti3C2Tx/Zn3In2S6复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.如权利要求2所述的双功能M/Ti3C2Tx/Zn3In2S6复合光催化...

【技术特征摘要】

1.一种双功能m/ti3c2tx/zn3in2s6复合光催化剂，其特征在于：m=金属，所述金属为钌、铂、钯、钴、铜中的一种或几种；所述复合光催化剂以单层或少层片状ti3c2tx为基底，金属m纳米点分散在ti3c2tx上，同时ti3c2tx上原位生长有zn3in2s6纳米片；其中，整个复合光催化剂中，ti3c2tx的质量占比为2~20 %，金属m的质量占比为0.2~1.5 %。

2.一种如权利要求1所述的双功能m/ti3c2tx/zn3in2s6复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.如权利要求2所述的双功能m/ti3c2tx/zn3in2s6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述还原性气氛为氢气、氢气/氮气混合气或氢气/氩气混合气，混合气中氢气的体积比为5~20 %，所述退火温度为150~400 ℃、退火时间为2~8 h。

4.如权利要求2所述的双功能m/ti3c2tx/zn3in2s6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述金属盐为硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、醋酸盐中的一种或几种。

5.如权利要求2所述的双功能m/ti3c2tx/zn3in2s6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述惰性气体为氮气或者氩气。

6.如权利要求2所述的双功能m/ti3c2tx/zn3in2s6复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述锌盐为硫酸锌、醋酸锌或硝酸锌；所述铟盐为硝酸铟、氯化铟...

【专利技术属性】
技术研发人员：易文静，岳新政，刘仲毅，易莎莎，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：