[发明专利]一种光催化剂及其制备方法和用该催化剂制备氢气的方法

权利要求书

1.一种光催化剂，其特征在于，所述光催化剂为有机半导体：锌-3-脱乙烯基-3-羟甲基-脱镁叶绿素酸a甲酯；

其特征在于，还包括助催化剂Mxene Ti₃C₂T_x；其中Tx代表表面终止基团-O，-F和-OH三种基团；

所述光催化剂与助催化剂的质量比为：1:12.5-200。

2.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述光催化剂与助催化剂的质量比为：1:12.5-50。

3.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述光催化剂与助催化剂的质量比为：1:50。

4.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，还包括牺牲剂，其为浓度10mg/mL的抗坏血酸溶液。

5.一种权利要求1-3任意一项所述的光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、助催化剂Mxene Ti₃C₂T_x的制备

将Ti₃AlC₂加入HF中蚀刻，然后用去离子水洗涤蚀刻的悬浮液并离心直至pH值接近7，然后将粉末干燥，制备得到助催化剂Mxene Ti₃C₂T_x；

步骤2、光催化剂的制备

将Ti₃C₂T_x和锌-3-脱乙烯基-3-羟甲基-脱镁叶绿素酸a甲酯溶解在四氢呋喃溶液中，搅拌混合物并在室温下干燥，制备得到锌-3-脱乙烯基-3-羟甲基-脱镁叶绿素酸a甲酯/Ti₃C₂T_x光催化剂复合物。

6.根据权利要求5所述的光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：

将1g Ti₃AlC₂在室温下以200rpm的速度搅拌加入10mL 49％HF中蚀刻24小时，然后用去离子水洗涤蚀刻的悬浮液并离心直至pH值接近7，然后将粉末在60℃真空烘箱中干燥24小时。

7.一种使用权利要求1-3任意一项所述的光催化剂光催化制备氢气的方法，其特征在于，使用光反应器和截止滤光器，在350W氙灯下测量光催化H₂析出；包括以下步骤：

将光催化剂加入抗坏血酸水溶液中，在光照射之前将混合物超声处理以使复合物完全分散，通氩气以除去溶液和反应器中的氧气；在光照下连续搅拌反应物，通过气相色谱仪测量氢气产生，载气为氩气，检测器为TCD，柱为5A分子筛。

8.根据权利要求7所述的光催化剂光催化制备氢气的方法，其特征在于，所述光催化剂的质量为3mg。

9.根据权利要求8所述的光催化剂光催化制备氢气的方法，其特征在于，所述抗坏血酸水溶液为3mL 55mM的抗坏血酸水溶液。