[发明专利]一种红磷/钛酸锶异质结光催化剂及制备方法及应用

权利要求书

1.一种红磷/钛酸锶异质结光催化剂，其特征在于：所述红磷/钛酸锶异质结光催化剂采用红磷和钛酸锶制备，具体是红磷均匀附着在钛酸锶的(110)及(100)晶面上，形成红磷/钛酸锶异质结结构；

所述红磷/钛酸锶异质结光催化剂：采用红磷和钛酸锶通过水热法原位合成制备，其中红磷与钛酸锶的摩尔比为0.125-1:1；

所述的红磷/钛酸锶异质结光催化剂的制备方法，包括有以下步骤：

(1)将红磷放入水中超声分散，得红磷悬浮液，为A品；

(2)将钛酸四丁酯溶解在乙二醇溶液中，得B品；然后在搅拌下，向B品中依次加入硝酸锶溶液和氢氧化钠溶液，得C品；

(3)将C品转移至反应容器中，进行水热反应，自然冷却，然后调节pH，得D品；

(4)在搅拌下，将A品加入D品中，混合均匀后，得E品，将E品进行水热反应，并自然冷却，采用去离子水和乙醇洗涤、干燥，即得红磷/钛酸锶异质结光催化剂。

2.根据权利要求1所述的红磷/钛酸锶异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将红磷放入水中超声分散5-15min，得红磷悬浮液，为A品；所述红磷悬浮液的浓度为1-2mg/mL。

3.根据权利要求1所述的红磷/钛酸锶异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，按比例，将3-4g钛酸四丁酯溶解在40mL浓度为98％的乙二醇溶液中，得B品；然后在磁力搅拌下向B品中依次加入20mL浓度为0.44-0.58mol/L的硝酸锶溶液和10mL浓度为4.4-5.8mol/L的氢氧化钠溶液，得C品。

4.根据权利要求3所述的红磷/钛酸锶异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，按比例，将3.4g钛酸四丁酯溶解在40mL浓度为98％的乙二醇溶液中，得B品；然后在磁力搅拌下向B品中依次加入20mL浓度为0.5mol/L的硝酸锶溶液和10mL浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液，得C品；所述向B品中加入硝酸锶溶液时采用逐滴加入的方式。

5.根据权利要求1所述的红磷/钛酸锶异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，将C品转移至反应容器中，进行水热反应，水热反应的温度为120-180℃，时间为12-24h，自然冷却至20-30℃，然后调节pH为6.8-7.2，得D品；所述调节pH为6.8-7.2，具体是采用0.5-1mol/L的HNO₃溶液调节pH为6.8-7.2。

6.根据权利要求1所述的红磷/钛酸锶异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，在搅拌下，将A品加入D品中，混合均匀后，得E品，E品中红磷与钛酸锶的摩尔比为0.125-1:1，将E品进行水热反应，水热反应的温度为120-180℃，时间为6-24h，并自然冷却至20-30℃，采用去离子水和乙醇洗涤、干燥，即得红磷/钛酸锶异质结光催化剂。

7.根据权利要求6所述的红磷/钛酸锶异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：所述E品中红磷与钛酸锶的摩尔比为1:1；所述采用去离子水和乙醇洗涤、干燥具体是用去离子水和乙醇交替洗涤2-4次，然后在50-70℃下真空干燥10-12h。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的红磷/钛酸锶异质结光催化剂的应用：是将所述红磷/钛酸锶异质结光催化剂在425nm-780nm波长的光催化分解水产氢中的应用。