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申请/专利权人：东莞理工学院

摘要：一种利用具有压电效应的产氢型光催化剂海水‑甲烷混合样制备乙烯和氢气的方法，它涉及光催化剂领域，本发明利用溶剂热方法合成了一种由纳米棒组装的球型ZnxCd1‑xS样品，并依次利用光化学修饰方法，合成了FeNi金属助催化剂和磷酸盐保护层材料，制备了“压电催化剂+金属助催化剂+保护壳”型ZCS‑SFeNiPO混杂催化剂材料。在光照和超声波刺激条件下，内部的ZCS‑S组分能产生压电极化场，从而高效分离内部的光生电子和空穴，表层负载的FeNi金属助催化剂进一步富集光生电子，并用作反应位点，进行析氢反应。PO保护层保护ZCS‑S组分免于光腐蚀侵害，而且磷酸盐成分能有效避免海水中Cl‑的吸附沉积。

主权项：1.一种利用具有压电效应的产氢型光催化剂催化海水-甲烷混合样制备乙烯和氢气的方法，其特征在于，所述的方法如下：步骤一、ZnxCd1-xS材料制备1将混合金属盐溶于混合溶剂中，形成悬浊液；2将混合硫源加入到上述悬浊液中，超声后搅拌至溶液透明；3将透明溶液转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，进行反应；4分别利用去离子水和无水乙醇离心回收反应后沉淀物，然后真空干燥沉淀物，得到ZnxCd1-xS材料，即为所述的具有压电效应的催化剂材料；步骤二、产氢型光催化剂制备①将ZnxCd1-xS材料投入含有硝酸铁和硫酸镍的混合金属盐水溶液中，在氩气条件下，超声搅拌后形成悬浊液；②将步骤①所得的悬浊液转移至光催化反应器中，将容器密封后，用真空泵将整个反应体系抽真空处理，利用可见光源照射反应器，并保持室温、不断搅拌；③待反应结束后，打开反应器，移去上清液，离心回收沉淀物，干燥后回收得到FeNi金属助催化剂负载的ZCS-S材料，标记为ZCS-SFeNi；④取ZCS-SFeNi样品，分散到含有H2PO2-的水溶液中，在惰性气体的保护下超声处理，然后转移至光催化反应器中，将容器密封后，用真空泵将整个反应体系抽真空处理，利用可见光源照射反应器，并保持室温、不断搅拌，待反应结束后，打开反应器，移去上清液，离心回收沉淀物，烘干燥后回收得到磷酸盐保护层包裹的ZCS-SFeNi材料，标记为ZCS-SFeNiPO，得到所述的“压电催化剂+金属助催化剂+保护壳”型ZCS-SFeNiPO产氢型催化剂材料，即为催化海水-甲烷混合样制备乙烯和氢气的产氢型光催化剂；步骤三、制备乙烯和氢气将步骤二的产氢型光催化剂与海水混合后，置于反应器中，通入氩气超声处理后，对反应器抽真空，然后充入甲烷气体，利用可见光源照射反应器，并保持室温、不断搅拌，即完成所述的乙烯和氢气制备。

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