专利名称：一种含镓硫化物光催化剂及其溶剂热制备方法
技术领域：
本发明涉及硫化物光催化剂及其制备方法。
背景技术：
进入21世纪，人类面临能源和环境两大问题，开发可循环使用的新型清洁能源对于发展国民经济、实现可持续发展战略具有重大的意义。氢能作为可再生的二次能源载体，具有清洁、高效、可贮存、可运输等诸多优点，无疑是继石油、煤和天然气等非再生能源之后，最有前景的新一代能源。而太阳能具有巨大、广泛、长久、无害等优点。将取之不尽的太阳能转换为储存于氢中的化学能，氢作为能源使用经氧化放出能量后产物为水，是一种无害的良性循环。因此，利用太阳能通过一定技术将水转化为氢能，发展高效、低成本的规模化制氢技术具有重大的社会、经济效益。光催化分解水制氢是一种兼顾能耗、资源和环境的最为理想和最有前途的氢能开发手段之一，此方法简单、清洁、经济、实用，是一种较有前途的制氢方法。光解水制氢的核心是光催化材料。现有的通过对ZnS进行改性得到的光催化剂主要有 ZrvxCdxS' ZnIn2S4' (CuIn) xZn2(1_x)S2、ZnIn0.16Ag2xSL24+x。ZrvxCdxS 易污染环境，不利于可持续发展；ZnIn2S4、(CuIn) xZn2(1_x)S2、ZnInai6Ag2xSnx在牺牲剂存在下表现出良好的光催化性能，但是它们均含有地球上储量极稀少元素In，从而导致这些光催化剂的成本较高。
发明内容
发明目的是为了解决现有的利用光分解H2O制氢的光催化剂中用Cd改性的ZnS易污染环境、用In改性的ZnS成本高的技术问题，而提供一种含镓硫化物光催化剂及其溶剂热制备方法。本发明的一种含镓硫化物光催化剂由AgN03、InCl3、Ga (NO3) 3、Zn(Ac)2和硫代乙酰胺制成，其中AgN03、InCl3、Ga(N03)3、Zn (Ac) 2和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)的物质的量的
^AgNO3^InCl3 ^Ga(NO3)3、^^如^和 压必洲^的关系满足
权利要求
1.一种含镓硫化物光催化剂，其特征在于含镓硫化物光催化剂由AgN03、InCl3、Ga (NO3) 3、Zn(Ac)2和硫代乙酰胺制成，其中AgN03、InCl3、Ga (NO3) 3、Zn (Ac) 2和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)的物质的量的Na^o3、ΝΙηα3、Ν03(Ν0 、NwAc),NCH3CSNH2的关系满足
2.如权利要求I所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法按以下步骤进行一、称取AgN03、InCl3、Ga(NO3) 3、Zn (Ac)2 和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)，其中 AgN03、InCl3' Ga(NO3)3' Zn(Ac)2^P CH3CSNH2 的物质的量的Na^o3、NInCl3、NGa(N03)3、％^虹)2和nCH3CSNH2的关系满足
3.根据权利要求2所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于步骤一中 AgN03、InCl3、Ga (NO3) 3、Zn (Ac) 2 和 CH3CSNH2 的物质的量的 NAgH03、NInCl3、
4.根据权利要求2或3所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于步骤二中AgNO3溶液的浓度为O. 05 O. 2mmol/mL, InCl3溶液的浓度O. 02 O. 08mmol/mL, Ga (NO3) 3 溶液的浓度为 O. 05 O. 2mmol/mL。
5.根据权利要求2或3所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于步骤二中AgNO3溶液的浓度为O. Immo I/mL, InCl3溶液的浓度为O. 5mmol/mL，Ga (NO3) 3溶液的浓度为O. Immol/mL。
6.根据权利要求2或3所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于步骤二中硫代乙酰胺溶液的浓度为O. 216 O. 36mmol/mL。
7.根据权利要求2或3所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于步骤二中硫代乙酰胺溶液的浓度为O. 3mmol/mL。
8.根据权利要求2或3所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于步骤三中滴加完毕后继续搅拌15 25分钟。
9.根据权利要求2或3所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于步骤四中混合溶液转移到反应釜中后，放在温度为150 180°C烘箱中反应16 22h。
10.根据权利要求2或3所述的一种含镓硫化物光催化剂的溶剂热制备方法，其特征在于步骤四中混合溶液转移到反应釜中后，放在温度为170°C烘箱中反应20h。
全文摘要
一种含镓硫化物光催化剂及其溶剂热制备方法，它涉及硫化物光催化剂及其制备方法。它要解决现有的利用光分解H2O制氢的光催化剂在可见光下制氢速率较低的问题。本发明的含镓硫化物光催化剂由AgNO3、InCl3、Ga(NO3)3、Zn(Ac)2和硫代乙酰胺制成。方法乙二醇为溶剂，将AgNO3、InCl3、Ga(NO3)3、硫代乙酰胺分别配制成溶液；将Zn(Ac)2加入硫代乙酰胺溶液中溶解，然后滴入InCl3溶液和Ga(NO3)3溶液，滴完后搅拌，然后滴入AgNO3溶液，再将得到的混合溶液转移到反应釜中进行水热反应，再经洗涤晾干即得。该光光催化剂制氢速率为650～860μmol/h，可用于光解水制氢。
文档编号B01J27/04GK102626643SQ20121008440
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者孙净雪, 熊桂洪, 裴健, 金仁成, 陈刚 申请人:哈尔滨工业大学