[发明专利]一种用于高效光催化分解H2

说明书

本发明提出了一种用于高效光催化分解H2S的MnS/In2S3材料的制备方法，包括如下步骤：将1‑10mmol的Mn(CH3COO)2·4H2O和1‑10mmol的InCl3以及4‑40mmol的硫代乙酰胺分散于50‑500ml体积的吡啶溶液中；将上述溶液置于磁力搅拌器上进行搅拌使其形成均一的溶液；将上述溶液转移到聚四氟乙烯的内胆中并将内胆装入不锈钢外壳中置于120‑220℃反应大于1小时；待反应结束后自然冷却到室温；利用离心法回收固体样品并用乙醇清洗1‑5次，然后利用真空干燥烘箱干燥，即可得到MnS/In2S3复合材料。本发明有效解决了目前光催化分解H2S中催化剂存在的催化剂易失活，光响应范围窄，量子效率低的问题。

技术领域

本发明涉及光催化剂制备技术领域，尤其是涉及一种用于高效光催化分解H2S的MnS/In2S3材料的制备方法。

背景技术

随着经济社会的发展，人们对化石燃料的消耗，使得人们不得不面对能源短缺的挑战。而我们知道新能源必将会成为未来能源的支柱，但在新能源技术(太阳能、氢能等)还未成熟之前，化石燃料(石油、天然气)在未来几十年里还将扮演着重要的能源角色。然而，随着优质、易采储层中化石燃料资源的枯竭，油气开发逐渐转向高酸性油气藏、页岩气、天然气水合物等技术要求高和难度大的天然化石资源。而我们知道造成酸性油气藏开采技术难得主要原因是H2S的存在。因为H2S是一种剧毒、恶臭、具有腐蚀性的酸性气体，是石油炼制、天然气加工过程和其他化学化工工程中产生的主要副产品。同时H2S气体作为一种强腐蚀性气体在石油和天然气生产过程中会严重腐蚀管道设备，因此给石油天然气开采和加工带来了巨大的挑战。而目前H2S的分解方法直接高温分解、催化热分解、电化学分解、光催化分解等方法，通过对比可以发现光催化分解法与其他几种方法相比最大的优势是不需要消耗额外的能量。光催化是以太阳能为直接驱动力的光催化技术，它能将低密度的太阳能有效地转化为高密度的化学能，在目前能源短缺和环境污染问题频出的前提下，光催化被认为可能是未来解决的最终方案之一。但是目前光催化分解H2S存在的主要问题是适当的光催化剂。目前，光解H2S制氢方面的研究相对较少，仅集中在TiO2，CdS，ZnIn2S4等少数材料体系，而这些材料都有一定缺陷，TiO2只对紫外光有响应(只占太阳光的8.7％)，CdS存在严重的光腐蚀，ZnIn2S4这种复合金属硫化物虽然相对稳定，但是量子效率不高是一个有待解决的问题。因此，低的光解H2S产氢效率、低的催化剂稳定性成为制约太阳能驱动分解H2S光催化材料发展急需解决的瓶颈问题。

发明内容