[发明专利]一种响应可见光的光解水制氢催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种光解水制氢催化剂及其制备方法，属于光催化技术领域。所述催化剂由贵金属M和黄铜矿四元化合物Cu2ZnSnX4复合得到，贵金属M为Au或Pt，黄铜矿四元化合物Cu2ZnSnX4为Cu2ZnSnS4或Cu2ZnSnSe4，所述M与Cu2ZnSnX4的摩尔比为0.001～0.1。本发明制备黄铜矿四元化合物Cu2ZnSnX4时，采用微波法对混合液进行加热反应，反应温度为160～200℃、功率为400W、反应时间为5～15min。本发明采用微波法制备催化剂，制备周期短、重复性好，得到的催化剂对可见光和紫外光都能产生响应激发出电子和空穴，提高了太阳光的利用效率和产氢率，光催化活性高。

主权项

一种响应可见光的光解水制氢催化剂，由贵金属M和黄铜矿四元化合物Cu2ZnSnX4复合得到，所述贵金属M为Au或Pt，所述黄铜矿四元化合物Cu2ZnSnX4为Cu2ZnSnS4或Cu2ZnSnSe4，所述M与Cu2ZnSnX4的摩尔比为0.001～0.1；上述响应可见光的光解水制氢催化剂采用以下步骤制备得到：步骤1：以铜源化合物、锌源化合物、锡源化合物、X源化合物为原料，按照黄铜矿四元化合物分子式Cu2ZnSnX4中各元素的比例折算出铜源化合物、锌源化合物、锡源化合物、X源化合物的质量百分比，称取原料，加入有机溶剂中，搅拌使原料均匀混合；步骤2：将步骤1得到的混合液放入微波化学反应器内，在160～200℃温度、400W功率条件下反应5～15min；步骤3：待步骤2得到的混合液冷却后，减压抽滤，抽滤得到的产物分散于去离子水中，然后加入氯金酸或氯铂酸，搅拌混合均匀，其中，所述氯金酸或氯铂酸与黄铜矿四元化合物Cu2ZnSnX4的摩尔比为0.001～0.1；步骤4：将步骤3处理后得到的混合液在500W氙灯的照射下逐滴加入柠檬酸钠水溶液，其中，柠檬酸钠与黄铜矿四元化合物Cu2ZnSnX4的摩尔比为0.08～0.1；滴加完成后，关闭氙灯，溶液冷却至室温后，重复“离心分离、洗涤”3～5次，将得到的沉淀物干燥，即得到所述光解水制氢催化剂。