一种可高效生产过氧化氢的复合催化剂及其制备方法

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种在不通氧气的条件下可高效生产过氧化氢的KPF

背景技术

在工业上，H

用水和氧气通过光催化产H

因此，需要对现有技术作进一步改进。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种可高效生产过氧化氢的复合催化剂，该催化剂可在不通入氧气的条件下生产过氧化氢，且催化效率高。

本发明还提供了上述生产过氧化氢催化剂的制备方法，该制备方法简单，便于推广。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可高效生产过氧化氢的复合催化剂及其制备方法，包括以下步骤：

（1）氮化碳聚合物的制备：将三聚氰胺和三聚氰酸溶解于水中，搅拌后形成超分子复合

物，再用水洗涤复合物，经干燥即得氮化碳聚合物；

（2）复合催化剂的制备：向步骤（1）的氮化碳聚合物中加入KPF

次经烘干、焙烧，即得所述复合催化剂（具体为KPF

优选的，步骤（1）中三聚氰胺和三聚氰酸的质量之比为（0.5-2）:（0.5-2），进一步优选为1:1。

优选的，步骤（1）中将三聚氰胺和三聚氰酸溶解于水中，搅拌2-4 h。

优选的，步骤（1）中的干燥温度为55-65 ℃，进一步优选为60 ℃。

优选的，步骤（2）中KPF

优选的，步骤（2）烘干时的温度为90-110 ℃，进一步优选为100℃。

优选的，步骤（2）的焙烧条件为：于500-600 ℃下焙烧3-5 h。

采用上述方法制备得到的可高效生产过氧化氢的复合催化剂。

上述催化剂在过氧化氢生产中的应用。

本实验可以在没有通氧气的条件下制备过氧化氢，其实在产过氧化氢实验中，搅拌时溶液与空气接触，仍有少量氧气溶于水中以促进过氧化氢的产生，本实验用空气中少量的氧气即可产过氧化氢，不需另外通氧气。

和现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在KPF

2.本发明制备的KPF

附图说明

图1为对比例1制备的g-C

图2为不通氧条件下，实施例1和对比例1制得的光催化剂的产H

图3为不同条件下实施例1制得的光催化剂的产H

图4为不同给电子体对实施例1光催化剂产H

图5为实施例1和对比例1制备的光催化剂对H

图6为实施例1制备的氮化碳聚合物和催化剂的XRD图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发作进一步说明，但并不是对本发明的限制。

实施例1

本实施例的可高效生产过氧化氢的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）氮化碳聚合物的制备：将5 g三聚氰胺和5 g三聚氰酸溶解在40 ml蒸馏水中，搅拌3 h，形成超分子复合物，再用25ml蒸馏水洗涤6次并在60 ℃的真空烘箱中干燥后获得白色样品，得到氮化碳聚合物约8 g；

（2）复合催化剂的制备：将0.005g KPF

实施例2

本实施例的可高效生产过氧化氢的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）氮化碳聚合物的制备：将5 g三聚氰胺和5 g三聚氰酸溶解在40 ml蒸馏水中，搅拌2 h，形成超分子复合物，再用25ml蒸馏水洗涤6次并在60 ℃的真空烘箱中干燥后获得白色样品，得到氮化碳聚合物约8 g；

（2）复合催化剂的制备：将 0.05g KPF

实施例3

本实施例的可高效生产过氧化氢的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）氮化碳聚合物的制备：将5 g三聚氰胺和5 g三聚氰酸溶解在40 ml蒸馏水中，搅拌2 h，形成超分子复合物，再用25ml蒸馏水洗涤6次并在60 ℃的真空烘箱中干燥后获得白色样品，得到氮化碳聚合物约8 g；

（2）复合催化剂的制备：将 0.25g KPF

实施例4

本实施例的可高效生产过氧化氢的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）氮化碳聚合物的制备：将5 g三聚氰胺和5 g三聚氰酸溶解在40 ml蒸馏水中，搅拌2 h，形成超分子复合物，再用25ml蒸馏水洗涤6次并在60 ℃的真空烘箱中干燥后获得白色样品，得到氮化碳聚合物约8 g；

（2）将 0.5g KPF

本发明用少量的KPF

实施例5

本实施例的可高效生产过氧化氢的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）氮化碳聚合物的制备：将5 g三聚氰胺和5 g三聚氰酸溶解在40 ml蒸馏水中，搅拌4 h，形成超分子复合物，再用25ml蒸馏水洗涤6次并在60 ℃的真空烘箱中干燥后获得白色样品，得到氮化碳聚合物约8 g；

（2）复合催化剂的制备：将0.1g KPF

实施例6

本实施例的可高效生产过氧化氢的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）氮化碳聚合物的制备：将5 g三聚氰胺和5 g三聚氰酸溶解在40 ml蒸馏水中，搅拌3.5 h，形成超分子复合物，再用25ml蒸馏水洗涤6次并在60 ℃的真空烘箱中干燥后获得白色样品，得到氮化碳聚合物约8 g；

（2）复合催化剂的制备：将1g KPF

对比例1

本对比例采用g-C

图1为g-C

光解水生产H

用3 W的LED灯模拟可见光，光照前先暗反应30 min以达到吸附平衡，反应过程中加入99.5%的异丙醇，采用常用的钛盐分光光度法分析测试H

实施效果测试：

1. 实施例1-4和对比例1制备的催化剂催化性能的考察：

不通O

实施例1-4和对比例1制得的光催化剂的产H

2. 考察不同条件下实施例1制得的光催化剂的产H

由图3可知，在不通O

3.考察不同给电子体对实施例1光催化剂产H

由图4可知，在70 min时，加异丙醇产H

4.实施例1-4和对比例1制备的光催化剂对H

通过盐酸与生成的双氧水进行反应可以看出自降解情况，从图5可以看出，采用实施例2催化剂的自降解一直是最少的，其在70 min时H

5.实施例1制备的氮化碳聚合物、实施例1-4制备的KPF

需要说明的是：本发明在光解水生产H