[发明专利]一种CaNb2

说明书

本发明属于催化技术领域，具体涉及一种CaNbsubgt;2/subgt;Osubgt;6/subgt;纳米纤维及其制备方法与在分解水制氢中的应用。本发明提供了一种CaNbsubgt;2/subgt;Osubgt;6/subgt;纳米纤维，由CaNbsubgt;2/subgt;Osubgt;6/subgt;纳米颗粒堆积而成。本发明提供的CaNbsubgt;2/subgt;Osubgt;6/subgt;纳米纤维提高了分解水制氢的速率。本发明的CaNbsubgt;2/subgt;Osubgt;6/subgt;纳米纤维不但能够在光激发条件下分解水制氢气和氧气，而且在压电条件下仍具有良好的分解水制氢性能。

技术领域

本发明属于催化技术领域，具体涉及一种CaNb₂O₆纳米纤维及其制备方法与在分解水制氢中的应用。

背景技术

随着工业和经济的迅速发展，人们对能源的需求越发强烈。目前，能源供给方式主要以煤、石油这些不可再生的化石能源为主，大量的使用这些能源不仅会造成环境污染，还会导致能源短缺。因此，探索与开发绿色可再生能源已经成为当前全球的研究热点。

氢能是二十一世纪最具发展潜力的清洁能源，其不仅燃烧热值是汽油的3倍，而且使用后所排放的物质是零污染的水。在合适的催化剂作用下，利用太阳光催化分解水制备氢气，成为制备氢能的重要方法之一。目前，经常使用的分解水制氢的催化剂有硫掺杂氮化碳、钙钛矿结构的过渡金属氮氧化物固溶体材料、复合化Pt/TiO₂-xNx催化剂、CaNb₂O₆颗粒等。

如韩国Kug Sun Hong等人在Effects of crystal and electronic structuresof ANb₂O₆(A＝Ca,Sr,Ba)metaniobate compounds on their photocatalytic H₂evolution from pure water(International Journal of Hydrogen Energy 35(2010)12954-12960)公开了采用CaNb₂O₆颗粒分解水制氢，但是其仅仅实现了水解制氢的半反应，且速率较慢，不利于日益增长的工业需求。

发明内容

本发明提供了一种CaNb₂O₆纳米纤维及其制备方法与在水分解制氢中的应用，采用本发明的CaNb₂O₆纳米纤维可以大大提高分解水制氢的速率。

本发明提供了一种CaNb₂O₆纳米纤维，由CaNb₂O₆纳米颗粒堆积而成。

优选的，所述CaNb₂O₆纳米纤维的长径比≥100。

优选的，所述CaNb₂O₆纳米纤维的直径为20～100nm，长度为10～20μm。

优选的，所述CaNb₂O₆纳米颗粒的粒径为3～30nm。

优选的，所述CaNb₂O₆纳米纤维为斜方晶系铌钙矿结构。

本发明还提供了上述技术方案所述CaNb₂O₆纳米纤维的制备方法，包括以下步骤：

将钙盐、铌盐和模板剂溶解于溶剂中，得到纺丝液；所述钙盐中钙和铌盐中铌的摩尔比为1:(1.3～2.3)；

将所述纺丝液进行静电纺丝，得到金属盐/模板剂复合纳米纤维；