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用于可见光水分解制氢的Ru单原子和Ru纳米颗粒协同负载型结晶态红磷单质光催化剂 

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申请/专利权人:北京工业大学

摘要:用于可见光水分解制氢的Ru单原子和Ru纳米颗粒协同负载型结晶态红磷单质光催化剂,涉及光催化材料领域。首先通过浸渍煅烧法将Ru单原子精准锚定在CRP的本征磷空位VP缺陷位点,随后运用水热法,在预锚定的Ru单原子位点原位生长出分散均匀的Ru纳米颗粒,即Ru1‑NPCRP。Ru单原子的预锚定具有以下优势:1.有效修复了VP缺陷,抑制了电荷深度捕获效应,提升了光催化反应的效率;2.为Ru纳米颗粒提供了生长位点,确保了Ru纳米颗粒在CRP表面的均匀分散和稳定附着;3.作为电荷转移的桥梁,极大地促进了光催化过程中电荷在CRP和Ru纳米颗粒的分离和转移,强化了催化性能。结果表明,Ru1‑NPCRP光催化制氢性能高达3175μmolg‑1h‑1。

主权项:1.用于可见光水分解制氢的Ru单原子和Ru纳米颗粒协同负载型结晶态红磷单质光催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:S1、利用水热法纯化商用红磷,去除表面氧化物,得到无定形红磷ARP;S2、将ARP与适量碘真空密封在石英管中,在马弗炉中进行高温煅烧;S3、所得产物用去离子水和乙醇洗涤,去除残留副产物,随后干燥研磨,得到CRP样品;S4、配置一定浓度的三氯化钌RuCl3溶液,将上述CRP样品分散去离子水中,然后向其中加入RuCl3溶液,室温浸渍;S5、将浸渍的样品利用旋转蒸发仪蒸发然后收集,并在Ar气氛煅烧,得到Ru单原子负载型CRP即Ru1CRP;S6、将Ru1CRP分散于水中,然后加入适量RuCl3溶液,搅拌均匀;S7、将上述溶液转移至高压釜中进行水热处理,然后冷却至室温,用去离子水乙醇洗涤产物,离心、干燥后得到Ru1-NPCRP样品。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 北京工业大学 用于可见光水分解制氢的Ru单原子和Ru纳米颗粒协同负载型结晶态红磷单质光催化剂

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