【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光催化分解水制氢，尤其涉及一种掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、光催化分解水制氢技术是一种仅消耗太阳能的绿色制氢技术。光催化分解水制氢技术的核心是光催化材料，用于将吸收的太阳光转换为电能以激发水分子裂解为氢气和氧气。
2、目前，钛酸锶因具有结构稳定、无毒环保等优点被广泛应用在光催化材料领域。但是，钛酸锶具有的低光吸收能力以及较慢的电子-空穴对分离和转移速率，限制了钛酸锶在光催化领域的应用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开实施例提供了一种掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料及其制备方法，能够提高钛酸锶的光吸收能力以及电子-空穴对分离和转移速率，从而提高钛酸锶的光催化分解水产氢能力。
2、第一方面，本公开实施例提供了一种掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料的制备方法，采用如下技术方案：
3、掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料的制备方法包括：
4、步骤s1、采用盐熔法将铝离子掺入钛酸锶，得到掺铝钛酸锶；
5、步骤s2、将掺铝钛酸锶、镍源和硫源加入纯水中，超声混合后得到前驱体溶液；
6、步骤s3、将前驱体溶液转移至反应釜中，将反应釜密封后放入鼓风干燥箱中进行水热反应；
7、步骤s4、对水热反应后的沉淀物进行后处理，得到掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料。
8、在第一方面的一种可能的实施方式中，步骤s2中的镍源包括六水合氯化镍，硫源包括九水合硫化钠
9、在第一方面的一种可能的实施方式中，步骤s2中的前驱体溶液中掺铝钛酸锶的浓度为0.008g/ml ~ 0.025g/ml。
10、在第一方面的一种可能的实施方式中，步骤s3中水热反应的温度为：100℃~200℃，保温时间为3h~8h。
11、在第一方面的一种可能的实施方式中，步骤s4包括：对水热反应后的沉淀物用去离子水进行清洗；将清洗后的沉淀物转移至鼓风干燥箱中进行烘干；对烘干后的沉淀物进行研磨，得到掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料。
12、在第一方面的一种可能的实施方式中，在步骤s4之后，该制备方法还包括：步骤s5、将掺铝钛酸锶负载硫化镍加入去离子水，超声混合后得到掺铝钛酸锶负载硫化镍的水溶液；步骤s6、将含铑的水溶液加入掺铝钛酸锶负载硫化镍的水溶液，得到悬浮液；步骤s7、将悬浮液转移至光照反应器中，持续搅拌悬浮液并在真空条件下对悬浮液光照第一预设时长，得到第一产物溶液；步骤s8、对第一产物溶液进行后处理，得到掺铝钛酸锶负载硫化镍和铑的光催化复合材料。
13、在第一方面的一种可能的实施方式中，在步骤s4之后，该制备方法还包括：步骤s5、将掺铝钛酸锶负载硫化镍加入去离子水，超声混合后得到掺铝钛酸锶负载硫化镍的水溶液；步骤s6、将含铑的水溶液加入掺铝钛酸锶负载硫化镍的水溶液，得到悬浮液；步骤s7、将悬浮液转移至光照反应器中，持续搅拌悬浮液并在真空条件下对悬浮液光照第一预设时长，得到第一产物溶液；步骤s9、将含铬的水溶液加入第一产物溶液，持续搅拌第一产物溶液并在真空条件下对第一产物溶液光照第二预设时长，得到第二产物溶液；步骤s10、对第二产物溶液进行后处理，得到掺铝钛酸锶负载硫化镍、铑和铬的光催化复合材料。
14、在第一方面的一种可能的实施方式中，在步骤s4之后，该制备方法还包括：步骤s5、将掺铝钛酸锶负载硫化镍加入去离子水，超声混合后得到掺铝钛酸锶负载硫化镍的水溶液；步骤s6、将含铑的水溶液加入掺铝钛酸锶负载硫化镍的水溶液，得到悬浮液；步骤s7、将悬浮液转移至光照反应器中，持续搅拌悬浮液并在真空条件下对悬浮液光照第一预设时长，得到第一产物溶液；步骤s9、将含铬的水溶液加入第一产物溶液，持续搅拌第一产物溶液并在真空条件下对第一产物溶液光照第二预设时长，得到第二产物溶液；步骤s11、将含钴的水溶液加入第二产物溶液，持续搅拌第二产物溶液并在真空条件下对第二产物溶液光照第三预设时长，得到第三产物溶液；
15、步骤s12、对第三产物溶液进行后处理，得到掺铝钛酸锶负载硫化镍、铑、铬和钴的光催化复合材料。
16、在第一方面的一种可能的实施方式中，步骤s1包括：将氯化锶、钛酸锶和氧化铝进行研磨混合，得到混合粉末；将混合粉末转移至马弗炉中进行高温处理，得到块状产物；对块状产物进行去氯化锶处理，得到掺铝钛酸锶。
17、第二方面，本公开实施例提供一种掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料，掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料由上述方法制备得到。
18、本公开实施例提供的掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料的制备方法，先采用盐熔法将铝离子掺入钛酸锶，得到掺铝钛酸锶；再将掺铝钛酸锶、镍源和硫源加入纯水中，超声混合后得到前驱体溶液；再将前驱体溶液转移至反应釜中，再将反应釜密封后放入鼓风干燥箱中进行水热反应；再对水热反应后的沉淀物进行后处理，得到掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料。一方面，利用硫化镍的等离子共振效应和黑颜色增加了钛酸锶的光吸收能力，提高了钛酸锶的可见光利用率；另一方面，硫化镍能够为钛酸锶提供更多的反应活性位点，有利于提高电子-空穴对分离和转移速度，提高钛酸锶的光电转换效率。
19、上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本公开的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
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1.一种掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的镍源包括六水合氯化镍，硫源包括九水合硫化钠，所述前驱体溶液中掺铝钛酸锶、六水合氯化镍和九水合硫化钠的物质的量之比为：5:1:1~20:1:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的前驱体溶液中掺铝钛酸锶的浓度为0.008g/ml ~ 0.025g/ml。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中水热反应的温度为：80℃~200℃，保温时间为3h~8h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，所述方法还包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
...【技术特征摘要】
1.一种掺铝钛酸锶负载硫化镍的光催化复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中的镍源包括六水合氯化镍，硫源包括九水合硫化钠，所述前驱体溶液中掺铝钛酸锶、六水合氯化镍和九水合硫化钠的物质的量之比为：5:1:1~20:1:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中的前驱体溶液中掺铝钛酸锶的浓度为0.008g/ml ~ 0.025g/ml。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中水热反应的温度为：80℃~200℃，保温时间为3h~8h。
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