一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物及其制备方法

一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有光催化性能的微孔型化合物，具体是一种具有光催化性能的 微孔型铜-锗硫化物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 氢能是一种最理想的无污染的绿色能源，主要原因为氢燃烧的产物是水和热，是 真正意义上的清洁能源和可持续能源。根据氢气作为燃料，可应用于航天、焊接、航天、军事 等方面，而它的还原性可用于冶炼某些金属材料等方面。但制备氢气的常规方法是电解水， 需要相当大的电能供给，成本极高，因此，寻求方便而廉价的方法制备氢气，则是人们梦寐 以求的愿望。在1972年，日本学者藤屿和本多两位教授首次报导TiO 2半导体催化分解水 产生氢气这一现象后，揭示了利用太阳光直接分解水制氢的可能性，开辟了利用太阳能光 解水制氢的研宄道路。
[0003] 目前，对于光解水制氢的研宄，主要集中在二氧化钛、过渡金属氧化物、钙钦矿型 层状氧化物等含氧半导体光催化剂上，但这些含氧化合物的能隙通常大于3. OeV，由此决 定这些含氧半导体只能响应波长小于400nm的仅占太阳福射3-4%紫外光，对太阳能的利 用率相当低，而在可见光范围（太阳光总能量的47%左右）内无响应，这极大地限制了它们 在可见光照射下光催化制氢的应用。硫属原子（S、Se、Te)的3p价带的位置较高，硫属化 合物吸收可见光的范围较宽，增强了它们在可见光照射下的光催化应用。此外，二氧化钛和 氧化物类型通常比表面积小，光催化活性低。因此，光催化光解水的研宄重点应集中在光响 应范围宽、比表面积大、量子效率高的新型光催化剂的设计和制备。基于此观点，我们采用 溶剂热法合成微孔型铜-锗硫化物[C 6H22N4] [Cu8Ge3S12]。测试表明，其具有良好的光催化性 能。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于提供一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物的制备方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006] 1. 一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物：
[0007] 1) -种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物的化学名称为四质子化三乙烯四 胺硫代锗酸铜；
[000S] 2)结构式为 化学式：[C6H22N4] [Cu8Ge3S12]
[0009]
【主权项】
1. 一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物，其特征在于， 1) 一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物的化学名称为四质子化三乙烯四胺硫 代锗酸铜；
3)理化性质：外观为黄色四方片状晶体，无味道，难溶于有机溶剂和水。
2. 制备如权利要求1所述一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物-四质子化三乙 烯四胺硫代锗酸铜的方法，其特征在于通过溶剂热合成方法生长出的晶体，以GeO 2XuO和S 为原料，Ge02、Cu0和S的摩尔比为0. 22:0. 19:2. 85,采用三乙烯四胺作溶剂，在170~180°C 下反应9天，得到黄色四方片状晶体，经冷却，乙醇洗涤，常温干燥，即为化合物四质子化三 乙烯四胺硫代锗酸铜。
3. 如权利要求1所述一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物-四质子化三乙 烯四胺硫代锗酸铜的用途，其特征在于，具有光催化活性的微孔型铜-锗硫化物[C 6H22N4] [Cu8Ge3S 12]可代替常规的二氧化钛光解水催化剂，在航天、焊接、军事、冶炼金属材料领域 有着重要应用价值。
【专利摘要】本发明公开了一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物及其制备方法。一种具有光催化性能的微孔型铜-锗硫化物的化学名称为四质子化三乙烯四胺硫代锗酸铜。制备方法是通过溶剂热合成方法生长出的晶体，以GeO2、CuO和S为原料，GeO2、CuO和S的摩尔比为0.22:0.19:2.85，采用三乙烯四胺作溶剂，在170～180℃下反应9天。得到黄色四方片状状晶体，经冷却，乙醇洗涤，常温干燥，即为化合物四质子化三乙烯四胺硫代锗酸铜。本发明的优点：本发明所采用的制备方法具有工艺简单和重复性好等优点。该材料的优点是难溶于一般的溶剂。
【IPC分类】B01J31-22, B01J31-28, C01B3-04
【公开号】CN104667979
【申请号】CN201410797175
【发明人】周健, 杨柳, 周晓峰, 赵荣庆, 唐秋玲, 谭小凤, 卿苗
【申请人】重庆师范大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月19日