[发明专利]一种促进水光解产氢的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种促进水光解产氢的催化剂的制备方法，其特征在于，以重量份计，具体步骤如下：

(1)先将1份氧化钇溶于5～8份酸溶液中制成氧化钇溶液，接着边搅拌边加入0.3～0.5份质量浓度30～40％硝酸锶水溶液，搅拌混匀，得到预混液；

(2)然后向预混液中加入0.6～0.8份二氧化锰纳米线，超声波振荡分散均匀，边搅拌边缓慢加入质量浓度30～40％柠檬酸水溶液，加热至50～60℃，保温搅拌，得到前驱体；

(3)最后将前驱体转移至管式炉内，氮气气氛下煅烧，即得所述的一种促进水光解产氢的催化剂；

其中，所述二氧化锰纳米线是向高锰酸钾水溶液中滴入醋酸水溶液和氯化钾水溶液，水热反应而得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，柠檬酸水溶液中所含柠檬酸的摩尔量为氧化钇溶液所含氧化钇、硝酸锶水溶液所含硝酸锶、二氧化锰纳米线摩尔量之和的3～4倍。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，氧化钇溶液的制备方法如下：边搅拌边将氧化钇缓慢加入60～70℃的酸溶液中，持续搅拌直至无色透明，自然冷却至室温，即得；所述酸溶液为质量浓度60～70％硝酸溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，柠檬酸水溶液的投料时间为20～30分钟。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，超声波振荡的工艺条件为：300～500W超声波振荡50～80分钟。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，煅烧的具体方法如下：先以15～20℃/分钟的升温速率升温至400～500℃，保温2～3小时，然后以4～6℃/分钟的升温速率升温至650～750℃，保温3～5小时，自然冷却至室温即可。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，二氧化锰纳米线的制备方法如下：先向高锰酸钾溶液中逐滴滴入醋酸水溶液，搅拌混匀，然后逐滴滴入氯化钾水溶液，持续搅拌40～50分钟，接着转移至带聚四氟乙烯内衬的水热反应釜内，200～210℃反应5～6小时，自然冷却至室温(25℃)，离心，洗涤，干燥，即得二氧化锰纳米线。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，高锰酸钾溶液、醋酸水溶液和氯化钾水溶液的体积比为1：0.2～0.3：0.05～0.08，它们的质量浓度分别为5～6％、20～30％、25～35％。

9.利用权利要求1～8中任一项所述制备方法得到的一种促进水光解产氢的催化剂。

10.权利要求9所述催化剂在水光解产氢中的应用。