一种高效光催化分解水制氢的单质红磷负载的二氧化钛复合催化剂

摘要

一种高效光催化分解水制氢的单质红磷负载的二氧化钛复合催化剂，属于催化化学与纳米科学领域。首先以异丙醇钛(TIP)为前驱体，以乙醇为溶剂，用溶胶‑凝胶法和水热法制备了介孔TiO2微球载体；然后利用化学气相沉积法将RP纳米棒沉积在TiO2表面，得到RP/TiO2复合催化剂。本发明材料新颖，制备工艺简单，产物粒子形貌规整可控，所得RP/TiO2催化剂表现出良好的优异的可见光光催化分解水制氢活性和稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效光催化分解水制氢的单质红磷(RP)负载的二氧化钛(TiO

背景技术

氢能具有可循环再生以及对环境友好等优点，被认为是一种可取代传统矿石能源的理想新能源。如何无毒、高效、低成本的制备氢气已成为人们研究的热点问题。在众多制氢方案中，半导体光催化水分解技术被认为是经济、环保、解决能源和环境问题的最佳途径之一。

TiO

新型RP单质光催化剂具备可调节的禁带宽度以及较宽的可见光吸收范围等优点，是目前单质光催化剂中光催化水分解制氢活性最高的材料。同时，RP也被广泛的作为一种有效的助催化剂与其它半导体材料复合，从而提高材料整体的光吸收性能和光催化活性。本课题组在前期的工作中已成功采用CVD法合成了RP负载g-C

因此，本发明首先以溶胶-凝胶法和水热法制备了介孔TiO

发明内容

本发明的目的在于，利用CVD法实现RP/TiO

所述RP/TiO

(1)采用溶胶-凝胶法制备非晶态TiO

(2)将制备的非晶态TiO

(3)利用CVD法制备单质RP负载的锐钛矿TiO

(i)对商业RP进行水热处理，去除表面含氧基团和杂质；

(ii)将TiO

(iii)在管式炉中对样品进行600℃高温煅烧4h；

(iv)以1℃/min的速率冷却到280℃，保温4h，接着以0.2℃/min的速率缓慢冷却至室温；

(v)将所制备的样品用CS

本发明所得RP/TiO

本发明具有制备工艺简单、原料价格便宜、产量较高且产物粒子形貌规整及晶体结构可控等特征。本发明制得到的一系列x wt％RP/TiO

附图说明

图1为所制得催化剂的XRD谱图。其中曲线(a)、(b)、(c)、(d)、(e)分别为经过CVD过程后，TiO

图2为所制得催化剂的TEM照片。图中依次为(a)TiO

图3为在可见光照射下所制备的催化剂水分解制氢活性图。

图4为在可见光照射下25RP/TiO

具体实施方式

为了进一步阐述本发明，下面以实施例作详细说明，并给出附图描述本发明得到的各催化剂材料。

实施例1：非晶态TiO

实施例2：介孔锐钛矿TiO

实施例3：采用CVD法制备了RP/TiO

本发明具有制备工艺简单，原料价格便宜，产物粒子形貌规整可控等特点，本发明制得的25RP/TiO