有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的无机半导体可见光光催化剂是在无机半导体载体的表面负载有贵金属纳米颗粒，在所述的负载有贵金属纳米颗粒的无机半导体载体的表面原位吸附敏化有有机蒽醌染料；其中负载的贵金属纳米颗粒占无机半导体载体与贵金属纳米颗粒总质量的0.5%～2.5%；原位吸附敏化的有机蒽醌染料的量为相对于无机半导体载体的摩尔质量分数为1～35微摩尔/克。本发明专利技术的无机半导体可见光光催化剂能够在可见光区被激发，当加入有机物牺牲剂后，能把水催化分解成氢气。本发明专利技术有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化剂可用于清洁能源氢气的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可见光光催化剂进行光催化分解水产氢领域，特别涉及廉价稳定的有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化剂，以及该无机半导体可见光光催化剂的制备方法，和利用该无机半导体可见光光催化剂进行光催化分解水产生清洁能源氢气方面的应用。
技术介绍
1972年，日本的Fujishima和Honda利用了一种常见的无机半导体二氧化钛在紫外光照射和电场的协同作用下成功的把水分解为氢气和氧气。此后，各种各样的无机半导体催化剂被开发出来，如 ZrO2, SrTiO3, Ta2O5, Sr2M2O7 (M=Nb 或 Ta)和 ATaO3 (A=Li，Na 或 K)。但是紫外光只占太阳光能量的5%，因此如何开发可见光催化剂，充分利用可见光能量就成为太阳能应用领域最具挑战性和紧迫性的课题。为了解决这个难题，研究者开发了以下几种方法1.寻找带隙比较窄的半导体。比较典型的有瑞典Gratzel开发的三氧化铁催化齐 。三氧化铁来源简单，便宜，能吸收大部分可见光，并且还很稳定。把三氧化铁做成膜状电极，在可见光的照射下，它的光电转化效率可以达到60%以上。2.在带隙较宽的半导体中掺杂金属或者非金属元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化剂，其特征是：所述的无机半导体可见光光催化剂是在无机半导体载体的表面负载有贵金属纳米颗粒，在所述的负载有贵金属纳米颗粒的无机半导体载体的表面原位吸附敏化有有机蒽醌染料；其中负载的贵金属纳米颗粒占无机半导体载体与贵金属纳米颗粒总质量的0.5%～2.5%；原位吸附敏化的有机蒽醌染料的量为相对于无机半导体载体的摩尔质量分数为1～35微摩尔/克；所述的有机蒽醌染料为具有邻位二羟基取代的具有蒽醌结构的有机染料。

【技术特征摘要】
1.一种有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化剂，其特征是所述的无机半导体可见光光催化剂是在无机半导体载体的表面负载有贵金属纳米颗粒，在所述的负载有贵金属纳米颗粒的无机半导体载体的表面原位吸附敏化有有机蒽醌染料；其中负载的贵金属纳米颗粒占无机半导体载体与贵金属纳米颗粒总质量的O. 5% 2. 5% ;原位吸附敏化的有机蒽醌染料的量为相对于无机半导体载体的摩尔质量分数为I 35微摩尔/克； 所述的有机蒽醌染料为具有邻位二羟基取代的具有蒽醌结构的有机染料。2.根据权利要求1所述的有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化齐U，其特征是所述的有机蒽醌染料的分子结构为3.根据权利要求1所述的有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化齐U，其特征是所述的无机半导体选自P25型的TiO2、锐钛矿型的TiO2以及钙钛矿晶型的半导体中的一种。4.根据权利要求1所述的有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化齐U，其特征是所述的贵金属选自钼、钯、金中的一种。5.一种根据权利要求1 4任意一项所述的有机蒽醌染料敏化负载贵金属的无机半导体可见光光催化剂的制备方法，其特征是，所述的制备方法包括以下步骤 (1).将2g无机半导体粉末载体分散于150ml去离子水中，然后加入浓度为O. 376g/100ml的贵金属离子盐溶液2. 5 12. 5ml和异丙醇1. 2 6ml,超声并充分搅拌后置于容器中得到混合悬浮液；容器压盖后向容器中鼓入惰性气体除氧，然后用300W Xe灯紫外光照射该混合悬浮液并进行搅拌反应，离心分离反应后得到的产物，用去离子水清洗离心分离后得到的固体产物，干燥以充分除去水分，得到负载有贵金属纳米颗粒的无机半导体载体； (2).将步骤(I)得到的负载有贵金属纳米颗粒的无机半导体载体O.1g投入到IOOml浓度为lX10_6m...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵进才，李骎，籍宏伟，陈春城，马万红，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：