CN108069390A - 硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法 - Google Patents

硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108069390A
CN108069390A CN201711310821.5A CN201711310821A CN108069390A CN 108069390 A CN108069390 A CN 108069390A CN 201711310821 A CN201711310821 A CN 201711310821A CN 108069390 A CN108069390 A CN 108069390A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photochemical catalyst
lactic acid
zinc sulphide
acid aqueous
aqueous solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711310821.5A
Other languages
English (en)
Inventor
孙剑辉
铁璐娜
禹崇菲
谭露
杨丝雨
陈慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Normal University
Original Assignee
Henan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Normal University filed Critical Henan Normal University
Priority to CN201711310821.5A priority Critical patent/CN108069390A/zh
Publication of CN108069390A publication Critical patent/CN108069390A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/04Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
    • C01B3/042Decomposition of water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/02Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • B01J27/04Sulfides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39Photocatalytic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00Compounds of zinc
    • C01G9/08Sulfides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法,称取0.05g硫化锌光催化剂和80mL乳酸水溶液置于顶端可透光的100mL石英容器中,通过磁力搅拌器使硫化锌光催化剂均匀分散于反应液中,涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上,反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水维持体系温度恒定,在Xe灯照射下硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液持续产生氢气。本发明所用的硫化锌光催化剂具有较好的光催化产氢性能,在300W Xe灯照射下光催化乳酸水溶液产氢连续且稳定,通过选择特定的硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液反应5h产氢量高达789.39μmol·g‑1·h‑1

Description

硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法
技术领域
本发明属于光催化产氢技术领域,具体涉及一种硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法。
背景技术
随着现代工业的发展,煤炭等不可再生化石能源被大量燃烧使用,不仅导致地球上能源匮乏而且燃烧造成了严重的环境问题,如产生二氧化碳会形成温室效应,产生氮氧化物和硫氧化物会带来酸雨等。自从进入21世纪,世界对能源的需求越来越大,寻找一种能大量生产并且对环境友好的化石燃料替代能源已成为迫在眉睫的事情,而开发利用如太阳能、风能、核能、地热能、海洋能等新能源则是应对当前能源危机的一种前途较好的手段。其中氢能以其清洁干净、可再生、燃烧后无污染物产生等优点受到研究人员的青睐,有望成为新一代能源以有效缓解巨大的能源压力。通过光解水制氢是一种可以降低制氢成本、符合既发展经济又保护环境理念的一种方法,仅需要在光能的照射和光催化材料的催化作用下就能将自然界中储量极大的水资源转化为氢能,同时不会产生任何污染物,用于催化的催化剂还可以重复循环使用,无疑是一种低成本、绿色、高效的可行技术。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种工艺过程简单且产氢效率较高的硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法,其特征在于具体步骤为:称取0.05g硫化锌光催化剂和80mL乳酸水溶液置于顶端可透光的100mL石英容器中,通过磁力搅拌器使硫化锌光催化剂均匀分散于反应液中,涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上,反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水维持体系温度恒定,在Xe灯照射下硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液持续产生氢气,反应5h氢气产量达到789.39μmol·g-1·h-1,所述硫化锌光催化剂的具体制备过程为:称取0.7513g硫代乙酰胺于80mL的烧杯中,加入50mL配制好的无水乙醇和丙三醇的混合溶液,磁力搅拌至溶液澄清,再加入1.3630g氯化锌,继续搅拌10min后将混合液转入100mL聚四氟乙烯反应釜中于180℃反应10h,反应完成后自然冷却至室温,过滤分离,用水和乙醇交替清洗3次,然后于60℃干燥24h即得硫化锌光催化剂。
进一步优选,所述乳酸水溶液中去离子水与乳酸的体积比为3:1。
本发明所用的硫化锌光催化剂具有较好的光催化产氢性能,在300W Xe灯照射下光催化乳酸水溶液产氢连续且稳定,通过选择特定的硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液反应5h产氢量高达789.39μmol·g-1·h-1
附图说明
图1是实施例3制得的硫化锌光催化剂的透射电镜图;
图2是不同实施例制得硫化锌光催化剂光催化乳酸溶液制备氢气的产量曲线。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
称取0.1879g硫代乙酰胺于80mL的烧杯中,加入50mL配制好的无水乙醇和丙三醇的混合溶液,磁力搅拌至溶液澄清,再加入1.3630g氯化锌,继续搅拌10min后将混合液转入100mL聚四氟乙烯反应釜中于180℃反应10h,反应完成后自然冷却至室温,过滤分离,用水和乙醇交替清洗3次,然后于60℃干燥24h得到硫化锌光催化剂。
称取0.05g硫化锌光催化剂和80mL乳酸水溶液(其中去离子水与乳酸的体积比为3:1)置于顶端可透光的100mL石英容器中,通过磁力搅拌器使硫化锌光催化剂均匀分散于反应液中,涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上,反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水维持体系温度恒定,在Xe灯照射下硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液持续产生氢气,通过气相色谱仪的TCD检测器进行在线分析,反应5h氢气产量达355.53μmol·g-1·h-1
实施例2
称取0.3757g硫代乙酰胺于80mL的烧杯中,加入50mL配制好的无水乙醇和丙三醇的混合溶液,磁力搅拌至溶液澄清,再加入1.3630g氯化锌,继续搅拌10min后将混合液转入100mL聚四氟乙烯反应釜中于180℃反应10h,反应完成后自然冷却至室温,过滤分离,用水和乙醇交替清洗3次,然后于60℃干燥24h得到硫化锌光催化剂。
称取0.05g硫化锌光催化剂和80mL乳酸水溶液(其中去离子水与乳酸的体积比为3:1)置于顶端可透光的100mL石英容器中,通过磁力搅拌器使硫化锌光催化剂均匀分散于反应液中,涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上,反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水维持体系温度恒定,在Xe灯照射下硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液持续产生氢气,通过气相色谱仪的TCD检测器进行在线分析,反应5h氢气产量达556.49μmol·g-1·h-1
实施例3
称取0.7513g硫代乙酰胺于80mL的烧杯中,加入50mL配制好的无水乙醇和丙三醇的混合溶液,磁力搅拌至溶液澄清,再加入1.3630g氯化锌,继续搅拌10min后将混合液转入100mL聚四氟乙烯反应釜中于180℃反应10h,反应完成后自然冷却至室温,过滤分离,用水和乙醇交替清洗3次,然后于60℃干燥24h得到硫化锌光催化剂。
称取0.05g硫化锌光催化剂和80mL乳酸水溶液(其中去离子水与乳酸的体积比为3:1)置于顶端可透光的100mL石英容器中,通过磁力搅拌器使硫化锌光催化剂均匀分散于反应液中,涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上,反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水维持体系温度恒定,在Xe灯照射下硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液持续产生氢气,通过气相色谱仪的TCD检测器进行在线分析,反应5h氢气产量达789.39μmol·g-1·h-1
实施例4
称取1.1271g硫代乙酰胺于80mL的烧杯中,加入50mL配制好的无水乙醇和丙三醇的混合溶液,磁力搅拌至溶液澄清,再加入1.3630g氯化锌,继续搅拌10min后将混合液转入100mL聚四氟乙烯反应釜中于180℃反应10h,反应完成后自然冷却至室温,过滤分离,用水和乙醇交替清洗3次,然后于60℃干燥24h得到硫化锌光催化剂。
称取0.05g硫化锌光催化剂和80mL乳酸水溶液(其中去离子水与乳酸的体积比为3:1)置于顶端可透光的100mL石英容器中,通过磁力搅拌器使硫化锌光催化剂均匀分散于反应液中,涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上,反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水维持体系温度恒定,在Xe灯照射下硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液持续产生氢气,通过气相色谱仪的TCD检测器进行在线分析,反应5h氢气产量达252.59μmol·g-1·h-1
实施例5
称取1.5028g硫代乙酰胺于80mL的烧杯中,加入50mL配制好的无水乙醇和丙三醇的混合溶液,磁力搅拌至溶液澄清,再加入1.3630g氯化锌,继续搅拌10min后将混合液转入100mL聚四氟乙烯反应釜中于180℃反应10h,反应完成后自然冷却至室温,过滤分离,用水和乙醇交替清洗3次,然后于60℃干燥24h得到硫化锌光催化剂。
称取0.05g硫化锌光催化剂和80mL乳酸水溶液(其中去离子水与乳酸的体积比为3:1)置于顶端可透光的100mL石英容器中,通过磁力搅拌器使硫化锌光催化剂均匀分散于反应液中,涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上,反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水维持体系温度恒定,在Xe灯照射下硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液持续产生氢气,通过气相色谱仪的TCD检测器进行在线分析,反应5h氢气产量达179.98μmol·g-1·h-1
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (2)

1.硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法,其特征在于具体步骤为:称取0.05g硫化锌光催化剂和80mL乳酸水溶液置于顶端可透光的100mL石英容器中,通过磁力搅拌器使硫化锌光催化剂均匀分散于反应液中,涂抹真空脂将石英容器连接到反应装置上,反应前整个体系先抽真空同时通入冷凝水维持体系温度恒定,在Xe灯照射下硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液持续产生氢气,反应5h氢气产量达到789.39μmol·g-1·h-1,所述硫化锌光催化剂的具体制备过程为:称取0.7513g硫代乙酰胺于80mL的烧杯中,加入50mL配制好的无水乙醇和丙三醇的混合溶液,磁力搅拌至溶液澄清,再加入1.3630g氯化锌,继续搅拌10min后将混合液转入100mL聚四氟乙烯反应釜中于180℃反应10h,反应完成后自然冷却至室温,过滤分离,用水和乙醇交替清洗3次,然后于60℃干燥24h即得硫化锌光催化剂。
2.根据权利要求1所述的硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法,其特征在于:所述乳酸水溶液中去离子水与乳酸的体积比为3:1。
CN201711310821.5A 2017-12-11 2017-12-11 硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法 Pending CN108069390A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711310821.5A CN108069390A (zh) 2017-12-11 2017-12-11 硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711310821.5A CN108069390A (zh) 2017-12-11 2017-12-11 硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108069390A true CN108069390A (zh) 2018-05-25

Family

ID=62158120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711310821.5A Pending CN108069390A (zh) 2017-12-11 2017-12-11 硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108069390A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114843563A (zh) * 2022-02-24 2022-08-02 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种光催化产出的氢气转化为电能的装置及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102923760A (zh) * 2012-12-02 2013-02-13 桂林理工大学 超声波/微波协同作用下常压溶剂热合成立方结构和六方结构纳米ZnS半导体材料的方法
US20130224105A1 (en) * 2010-11-04 2013-08-29 Technical Institute of Physics and Chemistry of the Chinese Academy of Sciences Semiconductor photocatalyst for the photocatalytic reforming of biomass derivatives for hydrogen generation, and preparation and use thereof
CN103934005A (zh) * 2014-04-30 2014-07-23 上海师范大学 一种亚铜离子掺杂的硫化锌铜纳米线可见光催化剂及其制备成法和应用
CN107349937A (zh) * 2017-06-28 2017-11-17 西安交通大学 一种石墨烯基双金属硫化物纳米复合光催化剂的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130224105A1 (en) * 2010-11-04 2013-08-29 Technical Institute of Physics and Chemistry of the Chinese Academy of Sciences Semiconductor photocatalyst for the photocatalytic reforming of biomass derivatives for hydrogen generation, and preparation and use thereof
CN102923760A (zh) * 2012-12-02 2013-02-13 桂林理工大学 超声波/微波协同作用下常压溶剂热合成立方结构和六方结构纳米ZnS半导体材料的方法
CN103934005A (zh) * 2014-04-30 2014-07-23 上海师范大学 一种亚铜离子掺杂的硫化锌铜纳米线可见光催化剂及其制备成法和应用
CN107349937A (zh) * 2017-06-28 2017-11-17 西安交通大学 一种石墨烯基双金属硫化物纳米复合光催化剂的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114843563A (zh) * 2022-02-24 2022-08-02 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种光催化产出的氢气转化为电能的装置及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110773213B (zh) 一维硫化镉/二维碳化钛复合光催化剂及其制备方法与应用
CN111389442B (zh) 负载于泡沫镍表面的p-n异质结复合材料及其制备方法与应用
CN107326384B (zh) 八硫化九钴与二氧化钛的复合材料及其制备方法和应用
CN107262116B (zh) 一种分级结构MoS2/Cu2S复合材料及其制备方法
CN105107536A (zh) 一种多面体形磷化钴电解水制氢催化剂的制备方法
CN107224990A (zh) 氮掺杂碳量子点修饰钨酸铋复合光催化剂及其制备方法和应用
CN107051546B (zh) 一种Ag-RGO-CdS三元纳米复合物的制备和应用
CN105080579A (zh) 一种具有异质结构的BiOBr/Bi2WO6复合光催化剂及其制备方法
CN108855143A (zh) 一种Z型结构ZnIn2S4/Ag/Bi2WO6复合光催化剂的制备方法
JP7434372B2 (ja) ニッケル鉄触媒材料の製作方法、酸素発生反応への使用、水電解による水素および/または酸素の製造方法、および液体太陽燃料の製作方法
CN108927174A (zh) 一种ZnS/rGO/CuS纳米光催化剂及其制备方法
CN112844412B (zh) 一种硫铟锌-MXene量子点复合光催化剂及其制备方法和应用
CN112337457B (zh) 一种Mo掺杂HNb3O8纳米片的制备方法及应用
CN109201083A (zh) 一种纳米花状二硫化钒/羟基氧化钒双功能复合电催化剂及其制备方法
CN109174145A (zh) 一种碳化二钼/二氧化钛复合光催化剂及其制备方法和应用
CN111203231A (zh) 硫化铟锌/钒酸铋复合材料及其制备方法和应用
CN110813335A (zh) 一种在硫化镉上光沉积磷化镍助催化剂的制备方法
CN109046431A (zh) 球状氮掺杂硫化锌复合碳化钛光催化剂及其制备方法和在光催化分解水制备氢气中的应用
CN109821562A (zh) 一种MoP-Zn3In2S6复合纳米材料的制备方法
CN109731587A (zh) 一种二维非金属光催化复合材料及其制备方法和应用
CN109225265A (zh) 一种全固态z型异质结光催化剂的制备方法
CN104857975A (zh) CdIn2S4-石墨烯复合光催化剂的制备方法与应用
CN106374118A (zh) 一种具备高效电催化氧还原性能的ZnO/rGO复合材料
CN108069390A (zh) 硫化锌光催化剂光催化乳酸水溶液制备氢气的方法
CN114082419B (zh) 机械搅拌法制备非晶态羟基氧化物催化剂及其高效电解水制氢研究

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180525

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication