一种Y掺杂海胆状纳米TiO2-SrTiO3异质结光催化制氢材料及制法的制作方法

文档序号:26142066发布日期:2021-08-03 14:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种y掺杂海胆状纳米tio2-srtio3异质结光催化制氢材料,其特征在于:所述的一种y掺杂海胆状纳米tio2-srtio3异质结光催化制氢材料制备方法包括以下步骤:

(1)将钛酸四丁酯逐滴加入至p123聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物与y(no3)3的冰醋酸溶液中,混合均匀后,将混合液转移至聚四氟乙烯内胆中,于水热反应釜内,进行水热反应,离心洗涤、真空干燥,再将产物置于管式炉内进行煅烧,得到y掺杂海胆状纳米tio2;

(2)将y掺杂海胆状纳米tio2、钛酸四丁酯溶于无水乙醇中,再加入sr(oh)2,搅拌均匀后,再加入超纯水,置于超声装置中超声分散,再加入盐酸调控ph至9-12,然后进行超声反应,离心洗涤、真空干燥得到y掺杂海胆状纳米tio2-srtio3异质结光催化制氢材料。

2.根据权利要求1所述的一种y掺杂海胆状纳米tio2-srtio3异质结光催化制氢材料,其特征在于:所述步骤(1)中钛酸四丁酯、p123聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物与y(no3)3的质量比为100:3-5:0.5-2。

3.根据权利要求1所述的一种y掺杂海胆状纳米tio2-srtio3异质结光催化制氢材料,其特征在于:所述步骤(1)中水热反应温度为140-160℃,水浴反应时间为20-30h。

4.根据权利要求1所述的一种y掺杂海胆状纳米tio2-srtio3异质结光催化制氢材料,其特征在于:所述步骤(1)中煅烧的过程中升温速率为1-5℃/min,煅烧温度为450-550℃,煅烧时间为2-4h。

5.根据权利要求1所述的一种y掺杂海胆状纳米tio2-srtio3异质结光催化制氢材料,其特征在于:所述步骤(2)中y掺杂海胆状纳米tio2、钛酸四丁酯与sr(oh)2的质量比为100:240-320:85-110。

6.根据权利要求1所述的一种y掺杂海胆状纳米tio2-srtio3异质结光催化制氢材料,其特征在于:所述步骤(2)中超声反应的超声功率为180-220w/cm2,超声时间为80-150min。


技术总结
本发明涉及光催化制氢技术领域,一种Y掺杂海胆状纳米TiO2‑SrTiO3异质结光催化制氢材料,由于Y掺杂海胆状纳米TiO2与介孔SrTiO3都具有非常高的比表面积,提供了大量多的反应活性位点,同时高比表面积与海胆状结构提高了对光能的吸收与利用率,同时稀土Y元素的掺杂产生更多能够捕获电子空穴的陷阱,降低了光生载流子的复合率,并引入了杂质能级,使禁带较宽的TiO2的禁带变窄,提高了对光能的吸收范围,由于TiO2与SrTiO3的能带结构差异,形成异质结构,由于SrTiO3的导带比TiO2更负,使激发的光生电子从SrTiO3的导带快速转移至TiO2上,使光生载流子有效的分离,并在异质界面建立内建电场,进一步促进了光生载流子的分离。

技术研发人员:陈根华
受保护的技术使用者:杭州点解新型材料有限公司
技术研发日:2021.04.29
技术公布日:2021.08.03
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