Способ фотокаталитического получения молекулярного водорода Советский патент 1992 года по МПК C01B3/00 

1

Изобретение относится к способам получения водорода путем фотокатали- тического разложения воды.

Цель изобретения - повышение квантового выхода молекулярного водорода.

Способ осуществляется следующим об- образом.

0,019 г (0,22 мас.%) четыреххло- ристого титана квалификации хч, 0,05 г (0,5И мас.Х) никеля Рэнея, приготовленного по методике, описанной в работе Руководство по препаративной и неорганической химии под редакций Г.Врауэра, 1956, с, 746, 0,004 г (0,046 мас.%) гидроокиси натрия квалификации хч, 0,058 г (0,67 млс./ ) долрцилсульфата натрия (DDC Na) м.)рки хч и 0,008 г

(0,09 мас.%) промышленного сульфида кадмия марки для полупроводников вносят в сферический стеклянный сосуд диаметром 3 см, снабженный магнитной мешалкой и краном. Затем в сосуд добавляют 10 мл смеси этилового спирта с водой (соотношение по .объему спирт/вода-2:1), причем содержание спирта от общей массы суспензии составляет 61 мас.%,вода остальное. После этого суспензию дегазируют с помощью форвакуумного насоса в течение I мин и облучают при перемешивании видимым светом ртутной лампы высокого давления ДРШ-1000 ( им, стеклянный фильтр). Количество образовавшегося водорода определяют методом газовой хромаi - графии (хроматограф ЛХМ-8МД.). ИНТРН& vj

оо

СП

vj

о

сивность света, падающего на композицию, измеряют ферриоксалатным ак- тиномеГром. Квантовый выход водорода определяют в условиях стационарного режима фотореакции, который достигается через 10-15 мин после начала облучения. Интенсивность падающего на композицию света составляет 1,56-10 3 Эиншт./ч. Квантовый выход образования водорода имеет величину, равную 45%.

Влияние варьирования содержания гетерогенного фотокатализатора - сулфида кадмия в суспензии на выход но- пекулярного водорода приведено в табл.1.

Влияние варьирования содержания вводимого в суспензию четыреххлорис- того титана на выход молекулярного водорода приведено в табл.2.

Влияние варьирования содержания никеля Рэнея в композиции иа выход молекулярного водорода приведено в табл.3.

Влияние варьирования содержания в композиции донора электрона - этилового спирта на выход водорода приведено в табл.4

Влияние варьирования содержания модификатора - гидроокиси натрия в композиции на выход молекулярного водорода приведено в табл.5.

Влияние варьирования содержания модификатора додецилсульфата натрия

в композиции на выход молекулярного водорода приведено в табл.6.

Варьирование условий облучения и обескислороживания суспензии на выход молекулярного водорода отражено в табл.7.

Сравнительные данные предлагаемого способа и прототипа приведены в табл,8.

Фо-рмула изобретения

Способ фотокаталитического получения молекулярного водорода путем разложения водно-спиртового раствора, содержащего сульфид кадмия, четырех- хлористый титан, никель Ренея и гидроокись натрия, отличают и й- с я тем, что, с целью повышения квантового выхода целевого продукта, используют водно-спиртовый раствор, дополнительно содержащий доде- цилсульфат натрия, причем вещества берут при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сульфид кадмия. 0,10-1,14

Четыреххлорис-

тый титан 0,18-0,44

Никель Ренея . 0,46-0,58

Гидроокись

натрия0,023-0,092

Додецилсуль

0,67-1,38 61,0-70,0 Остальное

Изобретение относится к способам получения водорода путем фотокаталитического рпсложения воды. Цель изобретения - повышение квантового выхода целевого продукта. Для осуществления способа получения водорода из под- .но-спиртовых растворов иод действием видимого света в присутствии фотокаталитической композиции, состоящей из гетерогенного фотоклталтатора, акцептора электрона - медиатора, донора электрона, катализатора пидо- ления водорода и модификатора, для повыйгения квантового выхода молекулярного водорода в композицию дополнительно вводят додецилсульфат натрия при следующем соотношения компонентов, мас.%: сульфид кадмия 0,10- 1,14; четыреххлористый титан 0,18- 0,44; никель Ренея 0,46-0,58; гидроокись натрия 0,023-0,092; додецнп- сульфат натрия 0,67-1,38; этиловый спирт 6J-70; остальное вода, 8 табл. (Л

Вода остальное.

Таблица 1

Прототип CdS 4 TiCl4 + + Ni + NaOH + НгО40-55%

Предлагаемый CdS + TiClf + + Ni + ЙаОК + DDC -Ka + 60-66% + H20

Таблица 6