一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物及其制備方法

一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種具有光催化性能的微孔型化合物，具體是一種具有光催化性能的 微孔型銅-鍺硫化物及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 氫能是一種最理想的無污染的綠色能源，主要原因為氫燃燒的產物是水和熱，是 真正意義上的清潔能源和可持續能源。根據氫氣作為燃料，可應用于航天、焊接、航天、軍事 等方面，而它的還原性可用于冶煉某些金屬材料等方面。但制備氫氣的常規方法是電解水， 需要相當大的電能供給，成本極高，因此，尋求方便而廉價的方法制備氫氣，則是人們夢寐 以求的愿望。在1972年，日本學者藤嶼和本多兩位教授首次報導TiO 2半導體催化分解水 產生氫氣這一現象后，揭示了利用太陽光直接分解水制氫的可能性，開辟了利用太陽能光 解水制氫的研宄道路。
[0003] 目前，對于光解水制氫的研宄，主要集中在二氧化鈦、過渡金屬氧化物、鈣欽礦型 層狀氧化物等含氧半導體光催化劑上，但這些含氧化合物的能隙通常大于3. OeV，由此決 定這些含氧半導體只能響應波長小于400nm的僅占太陽福射3-4%紫外光，對太陽能的利 用率相當低，而在可見光范圍（太陽光總能量的47%左右）內無響應，這極大地限制了它們 在可見光照射下光催化制氫的應用。硫屬原子（S、Se、Te)的3p價帶的位置較高，硫屬化 合物吸收可見光的范圍較寬，增強了它們在可見光照射下的光催化應用。此外，二氧化鈦和 氧化物類型通常比表面積小，光催化活性低。因此，光催化光解水的研宄重點應集中在光響 應范圍寬、比表面積大、量子效率高的新型光催化劑的設計和制備。基于此觀點，我們采用 溶劑熱法合成微孔型銅-鍺硫化物[C 6H22N4] [Cu8Ge3S12]。測試表明，其具有良好的光催化性 能。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于提供一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物的制備方法。
[0005] 本發明解決上述技術問題的技術方案如下：
[0006] 1. 一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物：
[0007] 1) -種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物的化學名稱為四質子化三乙烯四 胺硫代鍺酸銅；
[000S] 2)結構式為 化學式：[C6H22N4] [Cu8Ge3S12]
[0009]
【主權項】
1. 一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物，其特征在于， 1) 一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物的化學名稱為四質子化三乙烯四胺硫 代鍺酸銅；
3)理化性質：外觀為黃色四方片狀晶體，無味道，難溶于有機溶劑和水。
2. 制備如權利要求1所述一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物-四質子化三乙 烯四胺硫代鍺酸銅的方法，其特征在于通過溶劑熱合成方法生長出的晶體，以GeO 2XuO和S 為原料，Ge02、Cu0和S的摩爾比為0. 22:0. 19:2. 85,采用三乙烯四胺作溶劑，在170~180°C 下反應9天，得到黃色四方片狀晶體，經冷卻，乙醇洗滌，常溫干燥，即為化合物四質子化三 乙烯四胺硫代鍺酸銅。
3. 如權利要求1所述一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物-四質子化三乙 烯四胺硫代鍺酸銅的用途，其特征在于，具有光催化活性的微孔型銅-鍺硫化物[C 6H22N4] [Cu8Ge3S 12]可代替常規的二氧化鈦光解水催化劑，在航天、焊接、軍事、冶煉金屬材料領域 有著重要應用價值。
【專利摘要】本發明公開了一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物及其制備方法。一種具有光催化性能的微孔型銅-鍺硫化物的化學名稱為四質子化三乙烯四胺硫代鍺酸銅。制備方法是通過溶劑熱合成方法生長出的晶體，以GeO2、CuO和S為原料，GeO2、CuO和S的摩爾比為0.22:0.19:2.85，采用三乙烯四胺作溶劑，在170～180℃下反應9天。得到黃色四方片狀狀晶體，經冷卻，乙醇洗滌，常溫干燥，即為化合物四質子化三乙烯四胺硫代鍺酸銅。本發明的優點：本發明所采用的制備方法具有工藝簡單和重復性好等優點。該材料的優點是難溶于一般的溶劑。
【IPC分類】B01J31-22, B01J31-28, C01B3-04
【公開號】CN104667979
【申請號】CN201410797175
【發明人】周健, 楊柳, 周曉峰, 趙榮慶, 唐秋玲, 譚小鳳, 卿苗
【申請人】重慶師范大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月19日