[发明专利]一种响应可见光的光解水制氢催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种响应可见光的光解水制氢催化剂，由贵金属M和黄铜矿四元化合物Cu₂ZnSnX₄复合得到，所述贵金属M为Au或Pt，所述黄铜矿四元化合物Cu₂ZnSnX₄为Cu₂ZnSnS₄或Cu₂ZnSnSe₄，所述M与Cu₂ZnSnX₄的摩尔比为0.001～0.1；

上述响应可见光的光解水制氢催化剂采用以下步骤制备得到：

步骤1：以铜源化合物、锌源化合物、锡源化合物、X源化合物为原料，按照黄铜矿四元化合物分子式Cu₂ZnSnX₄中各元素的比例折算出铜源化合物、锌源化合物、锡源化合物、X源化合物的质量百分比，称取原料，加入有机溶剂中，搅拌使原料均匀混合；

步骤2：将步骤1得到的混合液放入微波化学反应器内，在160～200℃温度、400W功率条件下反应5～15min；

步骤3：待步骤2得到的混合液冷却后，减压抽滤，抽滤得到的产物分散于去离子水中，然后加入氯金酸或氯铂酸，搅拌混合均匀，其中，所述氯金酸或氯铂酸与黄铜矿四元化合物Cu₂ZnSnX₄的摩尔比为0.001～0.1；

步骤4：将步骤3处理后得到的混合液在500W氙灯的照射下逐滴加入柠檬酸钠水溶液，其中，柠檬酸钠与黄铜矿四元化合物Cu₂ZnSnX₄的摩尔比为0.08～0.1；滴加完成后，关闭氙灯，溶液冷却至室温后，重复“离心分离、洗涤”3～5次，将得到的沉淀物干燥，即得到所述光解水制氢催化剂。

2.一种响应可见光的光解水制氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：以铜源化合物、锌源化合物、锡源化合物、X源化合物为原料，按照黄铜矿四元化合物分子式Cu₂ZnSnX₄中各元素的比例折算出铜源化合物、锌源化合物、锡源化合物、X源化合物的质量百分比，称取原料，加入有机溶剂中，搅拌使原料均匀混合；

步骤2：将步骤1得到的混合液放入微波化学反应器内，在160～200℃温度、400W功率条件下反应5～15min；

步骤3：待步骤2得到的混合液冷却后，减压抽滤，抽滤得到的产物分散于去离子水中，然后加入氯金酸或氯铂酸，搅拌混合均匀，其中，所述氯金酸或氯铂酸与黄铜矿四元化合物Cu₂ZnSnX₄的摩尔比为0.001～0.1；

步骤4：将步骤3处理后得到的混合液在500W氙灯的照射下逐滴加入柠檬酸钠水溶液，其中，柠檬酸钠与黄铜矿四元化合物Cu₂ZnSnX₄的摩尔比为0.08～0.1；滴加完成后，关闭氙灯，溶液冷却至室温后，重复“离心分离、洗涤”3～5次，将得到的沉淀物干燥，即得到所述光解水制氢催化剂。

3.根据权利要求2所述的响应可见光的光解水制氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述铜源化合物为氯化铜、硫酸铜、乙酸铜、硝酸铜；所述锌源化合物氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、乙酸锌；所述锡源化合物为氯化亚锡、硫酸亚锡、乙酸亚锡；所述X源化合物为硫源或硒源，硫源为硫脲、硫化钠，硒源为硒脲。

4.根据权利要求2所述的响应可见光的光解水制氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述有机溶剂为乙二醇。