科创中国
一种高效人工光合光催化材料及其制备方法
发布时间: 2022-11-28
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
一种高效人工光合光催化材料及其制备方法，属于光化学能转换、光催化降解领域。本发明要解决人工光合光催化复合材料的高质量制备以及如何有效提高光化学能转换效率的技术问题。本发明方法：一、分别将硫脲、二水合乙酸锌、四水合乙酸镉溶于乙二胺，搅拌溶解后转移到反应釜中加热反应，冷却至室温后取出离心、洗涤、干燥，得到***纳米棒；二、将二水合钨酸钠溶解于去离子水中后依次加入盐酸和草酸，水热反应，得到WO3纳米片；三、将步骤一制备的***纳米棒和步骤二制备的WO3纳米片分散在去离子水中，利用盐酸调节水溶液的pH值，使***和WO3表面分别带有异性电荷，通过静电吸附作用使二者形成复合材料，进一步在氮气中退火，得到稳定的***人工光合光催化复合材料。
成果亮点
本发明提出一种高效人工光合光催化材料及其制备方法，该方法将制备得到的***和WO3纳米材料通过静电吸附结合后退火的方法形成稳定的***异质结复合材料。该人工光合异质结光催化剂可有效协同太阳光吸收、光生电荷分离和表面化学反应三方面效率。而本发明提出的静电吸附异质结构建策略则考虑到尽可能多地制造催化剂二组分有效接触界面，用以增加异质结数量，后退火处理也进一步增进界面紧密结合程度，强化界面质量。常规的原位化学合成虽可提供高质量的界面结合但无法实现***与WO3之间可选择性的定向结合。本发明依据二者等电点差异通过调变溶液pH使***和WO3表面带有异性电荷，充分实现异质界面的紧密结合、同时屏蔽同质界面相互作用的影响。退火工艺的引入也可进一步提高界面间的接触及键合，是提升异质结质量的有效手段。
团队介绍
材料科学与化学工程学院现有教职工170人，其中新世纪百千万人才工程国家级人选1人，教育部新世纪人才1人，全国优秀教师1人，龙江学者3人，省杰青4人，省思政名师1人，省级教学师德标兵4人，黑龙江省研究生优秀导师团队2个，博士生导师25人，硕士生导师106人。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-11
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