一种具有双异质结的复合光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有双异质结的复合光催化剂及其制备方法和应用，属于光催化分解水产氢技术领域。该催化剂利用均匀分散超细Mo<subgt;2</subgt;C纳米颗粒的还原氧化石墨烯为基底，通过水热法原位负载ZnCdS得到ZnCdS@Mo<subgt;2</subgt;C/rGO，然后在ZnCdS@Mo<subgt;2</subgt;C/rGO表面生长菱形十二面体的Co‑ZIF，再通过Ni<supgt;2+</supgt;刻蚀得到空心纳米笼状结构的NiCo‑LDH，构筑一种NiCo‑LDH@ZnCdS@Mo<subgt;2</subgt;C/rGO复合光催化剂。本发明专利技术通过NiCo‑LDH@ZnCdS异质结和ZnCdS@Mo<subgt;2</subgt;C/rGO肖特基结的协同作用，形成级联电子转移通道，加速光生电子向Mo<subgt;2</subgt;C转移，抑制光生载流子复合，提高光催化产氢性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有双异质结的复合光催化剂及其制备方法和应用，属于光催化分解水产氢。

技术介绍

1、随着化石能源的日渐枯竭和全球能源需求的持续增长，发展可再生的新能源成为当务之急。而氢能作为一种储量丰富、安全无污染、能量密度高的清洁高效能源，成为了化石能源的理想替代品。在现有的制氢技术中，太阳能作为一种源源不断的安全无害、储量巨大的能源，使得光催化水制氢技术具有天然优势。但是，由于光生电子-空穴的快速复合、光催化剂对太阳光的吸收范围窄而利用不足、产物 h2 和 o2 在催化剂表面发生快速的逆反应等问题，使纯半导体光催化剂的太阳能-氢能转换效率过低，不具有竞争优势，所以，开发性能优异的光催化剂材料是目前光催化制氢的最大挑战。

2、通过形貌调控、异质结构筑、元素掺杂、助催化剂修饰等策略，可以提高光催化剂的性能。其中，助催化剂修饰因有助于减少光生载流子的复合、提供反应位点、降低反应活化能等，得到广泛研究。贵金属是目前最高效、稳定的助催化剂，如：pt，pd，au等，但它的稀缺性和高成本限制了其大规模的应用，开发价廉易得的非贵金属助催化剂成为了目前的研本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有双异质结的复合光催化剂，其特征在于：利用均匀分散超细Mo2C纳米颗粒的还原氧化石墨烯为基底，通过水热法原位负载ZnCdS得到ZnCdS@Mo2C/rGO，然后在ZnCdS@Mo2C/rGO表面生长菱形十二面体的Co-ZIF，再通过Ni2+刻蚀得到空心纳米笼状结构的NiCo-LDH，构筑一种NiCo-LDH@ZnCdS@Mo2C/rGO复合光催化剂；通过NiCo-LDH@ZnCdS异质结和ZnCdS@Mo2C/rGO肖特基结的协同作用，形成级联电子转移通道，加速光生电子向Mo2C转移，抑制光生载流子复合，提高光催化产氢性能。

2.一种权利要求1所述的具有双异质结的复...

【技术特征摘要】

1.一种具有双异质结的复合光催化剂，其特征在于：利用均匀分散超细mo2c纳米颗粒的还原氧化石墨烯为基底，通过水热法原位负载zncds得到zncds@mo2c/rgo，然后在zncds@mo2c/rgo表面生长菱形十二面体的co-zif，再通过ni2+刻蚀得到空心纳米笼状结构的nico-ldh，构筑一种nico-ldh@zncds@mo2c/rgo复合光催化剂；通过nico-ldh@zncds异质结和zncds@mo2c/rgo肖特基结的协同作用，形成级联电子转移通道，加速光生电子向mo2c转移，抑制光生载流子复合，提高光催化产氢性能。

2.一种权利要求1所述的具有双异质结的复合光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的具有双异质结的复合光催化剂的制备方法，其特征在于：镉源为氯化镉、硝酸镉、醋酸镉中任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕊欣，吉许婧，张嘉阳，张国庆，李娜，邱丽晶，郭钱钱，牛帆，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：