一种光催化产氢体系、多羰基二铁二硫簇化合物的制备方法及制备氢气的方法技术

技术编号:7348599 阅读:226 留言:0更新日期:2012-05-18 11:45
本发明专利技术公开了一种含有多羰基二铁二硫簇化合物的光催化产氢体系包括:多羰基二铁二硫簇化合物、CdTe量子点、抗坏血酸和含水溶剂。本发明专利技术的光催化产氢体系产氢效率高,体系的稳定性高,以体系总体积为10ml计每次产氢量可达到786μmol,基于催化剂计算的氢气转换数达505,体系组成成分廉价易得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光催化产氢体系、制备方法及利用光催化体系制备氢气的方法,尤其是涉及一种含有多羰基二铁二硫簇化合物的光催化产氢体系、多羰基二铁二硫簇化合物的制备方法及利用光催化体系制备氢气的方法。 
技术介绍
利用太阳能分解水制备氢气是解决人类所面临的能源危机的最理想的方法之一,因为整个反应过程中所涉及的太阳能取之不尽,且地球上的水储量丰富、成本低廉。氢气作为能量载体被利用之后的产物为水,过程清洁且结果环保,水又可以进入下一个光分解水过程,构成闭合的能量循环。 目前人们已经发展出几大类太阳能光解水的光催化剂,例如Pt溶胶催化剂、Co配合物催化剂、半导体材料催化剂和生物酶催化剂等。铁氢化酶作为生物酶催化剂中的一种,具有催化分解水产氢效率高、成本低的优势。铁氢化酶是一种普遍存在于低等藻类生物体内的活性酶,具有高效催化还原质子产生氢气的活性。由于通过藻类生物体等提取天然铁氢化酶的产率低,且天然铁氢化酶在空气中不能稳定存在,因此制约了天然铁氢化酶在光催化产氢领域的大规模应用。 近年来,通过人工模拟天然铁氢化酶的分子结构,合成含有铁氢化酶活性中心[Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光催化产氢体系,其特征在于:它包括:
多羰基二铁二硫簇化合物,
CdTe量子点,
抗坏血酸,和
含水溶剂。
2.根据权利要求1所述的光催化产氢体系,其特征在于:所述CdTe量子点是以巯基丙酸为稳定剂;且所述CdTe量子点的尺寸范围在1.2~3.5nm之间;CdTe量子点的以Cd2+浓度计的浓度为1×10-4~1×10-3mol/L。
3.根据权利要求1所述的光催化产氢体系,其特征在于:所述抗坏血酸在光催化产氢体系中的浓度≥1×10-3mol/L
4.根据权利要求1所述的光催化产氢体系,其特征在于:所述多羰基二铁二硫簇化合物是水溶性多羰基二铁二硫簇化合物或非水溶性多羰基二铁二硫簇化合物。
5.根据权利要求4所述的光催化产氢体系,其特征在于:所述水溶性多羰基二铁二硫簇化合物是具有下述式(I)分子结构的化合物:
6.根据权利要求5所述的光催化产氢体系,其特征在于:所述含水溶剂为水。
7.根据权利要求4所述的光催化产氢体系,其特征在于:所述非水溶性 多羰基二铁二硫簇化合物是具有下述分子结构的化合物:
其中,L为羰基或者异氰基苯,X为氢原子、或氟原子、或甲氧基、或硝基、或乙氧羰基。
8.根据权利要求7所述的光催化产氢体系,其特征在于:所述含水溶剂是乙腈和水,所述乙腈和水体积比为1~3∶1~7。
9.如权利要求5中所述的式(I)水溶性多羰基二铁二硫簇化合物的制备方法,其特征在于:该方法是利用羧基与氨基的缩合反应将含多支化的四缩三乙二醇单甲醚链的亲水性基团引入到多羰基二铁二硫簇上,生成具有催化还原质子活性的水溶性多羰基二铁二硫簇化合物。
10.根据权利要求9中所述式(I)的水溶性多羰基二铁二硫簇化合物的制备方法,其特征在于:包括如下具体步骤:
1)将0....

【专利技术属性】
技术研发人员:吴骊珠王锋王晓军
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:

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