本发明涉及光电功能材料领域,涉及一种中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法。
背景技术:
1、随着时代发展,能源已经是国家经济发展不可缺少的一部分。目前能源供给大部分通过化石燃料燃烧,存在环境污染和能源危机问题。要想打破这种局面,就需要寻找新能源来替代传统化石燃料。氢能由于环境友好,能效高,可再生的优点备受关注。光催化水分解产氢过程无毒无害,它能直接将太阳能转换为氢能,在制氢中是最具发展前景的方法。
2、在光催化半导体材料中,cds由于带隙窄,用于质子还原的导带边缘电势足够负,能在可见光下进行光催化产氢而引起了广泛的关注。cds对于波长小于516nm的可见光具有良好的吸收性能,此外,它具有良好的载流子传输能力,可以使光生电子和空穴以及时有效的方式移动,延长光生载流子的寿命,并导致高光催化活性。但cds光稳定性不够,在光照下易发生光腐蚀,s沉积在硫化物的表面上导致催化剂吸收光受阻,降低光催化活性。
技术实现思路
1、本发明提供一种中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,通过该方法制备的中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料具有较大的比表面积和可见光利用率。
2、本发明提供的技术方案如下:
3、一种中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,包括以下步骤:
4、步骤1,称取第一质量的tpaoh加入第二质量的h2o中,不断搅拌一段时间,再加入第三质量的teos,进行搅拌直至溶液变澄清,得到第一混合物;
5、步骤2、称取第四质量的cucl2·2h2o、第一体积的乙二胺与第二体积的去离子水混合,得到第二混合物,将所述第二混合物加入所述第一混合物中,进行搅拌直至无沉淀后,于170℃温度下反应4天,得到第一产物;
6、步骤3、将所述第一产物进行离心,将沉淀物用水和乙醇分别进行清洗多次,在80℃温度下干燥过夜,再于550℃空气中煅烧8小时,得到第二产物;
7、步骤4、称取第五质量的所述第二产物加入第三体积的去离子水中,再分别加入第四体积的柠檬酸三钠溶液、第五体积的(ch3coo)2cd溶液、第六体积的(ch3coo)2zn溶液、第七体积的氢氧化铵以及第八体积的硫脲溶液,在80℃水浴条件下加热3小时,得到第三产物;
8、步骤5、将所述第三产物进行离心,将沉淀物用水和乙醇分别进行清洗多次,于40℃温度下进行干燥得到第四产物;
9、步骤6、称取第六质量的所述第四产物,分散到第九体积的naoh溶液中,连续不断的搅拌12小时,将产物于40℃温度下烘干得到中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料。
10、进一步地,步骤1中,所述第一质量为13g,所述第二质量为16g,所述第三质量为8.32g。
11、进一步地,步骤2中,所述第四质量为0.031g,所述第一体积为0.3ml,所述第二体积为3ml。
12、进一步地,步骤3与步骤5中,通过水和乙醇分别进行清洗3次。
13、进一步地,步骤4中,所述第五质量为50mg,所述第三体积为100ml,所述第四体积为6ml,所述第五体积为5ml、所述第六体积为5ml,所述第七体积为1.5ml,所述第八体积为2.8ml。
14、进一步地,步骤4中,所述柠檬酸三钠溶液的浓度为0.03g/ml,所述(ch3coo)2cd溶液的浓度为0.01g/ml,所述(ch3coo)2zn溶液的浓度为0.01g/ml,所述氢氧化铵的浓度为28wt%,所述硫脲的浓度为0.015g/ml。
15、进一步地,步骤6中,所述第六质量为0.3g,所述第九体积为180ml,所述naoh溶液的浓度为5m。
16、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
17、本发明提供了一种中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,该方法以微孔沸石为模板,形成中空多孔结构,提供了大量活性位点,达到空间分离目的,引入改性剂cu2o构筑异质结合成的cu2o@cds,提高了复合物体系的光生载流子的迁移和分离效率,抑制了光生电子空穴对的快速复合,克服cds本身存在的光腐蚀缺陷,从而有效提高光解水产氢性能。
1.一种中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述第一质量为13g,所述第二质量为16g,所述第三质量为8.32g。
3.根据权利要求1或2所述的中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述第四质量为0.031g,所述第一体积为0.3ml,所述第二体积为3ml。
4.根据权利要求3所述的中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,其特征在于,步骤3与步骤5中,通过水和乙醇分别进行清洗3次。
5.根据权利要求3所述的中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述第五质量为50mg,所述第三体积为100ml,所述第四体积为6ml,所述第五体积为5ml、所述第六体积为5ml,所述第七体积为1.5ml,所述第八体积为2.8ml。
6.根据权利要求5所述的中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述柠檬酸三钠溶液的浓度为0.03g/ml,所述(ch3coo)2cd溶液的浓度为0.01g/ml,所述(ch3coo)2zn溶液的浓度为0.01g/ml,所述氢氧化铵的浓度为28wt%,所述硫脲的浓度为0.015g/ml。
7.根据权利要求5或6所述的中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法,其特征在于,步骤6中,所述第六质量为0.3g,所述第九体积为180ml,所述naoh溶液的浓度为5m。