Фотокаталитическая композиция для получения водорода Советский патент 1992 года по МПК C01B3/06 

1 Изобретение относится к процессам

получения молекулярного водорода путем фотокаталитического разложения воды.

Цель изобретения - повышение выхода водорода.

Пример 1. Бифункциональный гетерогенный фотокатализатор - палла- дированный сульфид кадмия - готовят путем нанесения на сульфид кадмия нат риевой соли палладийхлористоводо- родной кислоты () и последующего ее восстановления до металлического палладия. С этой целью 10 г промышленного сульфида кадмия марки для полупроводников, предварительно растертого в агатовой ступке, помещают в 200 мл водного раствора

Na FdCl4 (содержащего 1,0-8,0 мас.% палладия относительно массы CdS) и перемешивают суспензию в течение 3 ч с помощью магнитной мешалки. Затем при перемешивании в суспензию барбо- тируют водород в течение 4 ч. При этом цвет суспензии изменяется от кирпично-красного до черно-бурого. После этого раствор отфильтровывают, осадок промывают водой, затем ацето ном и сушат на воздухе в течение 20 мин. В результате этих операций получают бифункциональный гетерогенный фотокатализатор - палладированный сульфид кадмия, содержащий 1,0; 2,0; 3,0 мас.Х палладия от массы CdS. 0,03 г ( мас.Х)пп,1ладнрованио- го сульфида кадмия, содержание плллаЈь4

00

сл J

31478571

дня относительно массы CdS 1,0 мас.%, Оч,019 г (0,22 мас.% ) четыреххлорис- того титана квалификации хч и 0,1 г (1,15 мас.%) трианизиламина марки ч (ТАА) вносят в сферический сосуд ич стекла диаметром 3 см, снаб- ненный магнитной мешалкой и краном. Затем добавляютев сосуд 10 мл смеси этилового спирта с водой (соотноше- JQ нне по объему спирт/вода 2:1), причем содержание спирта от общей массы суспензии составляет 60 мас.%, вода остальное. После этого суспензию дегазируют с помощью форвакуумного насоса в течение 1 мин и при перемешивании облучают светом ртутной лампы высокого давления ДРШ-1000 (400 нм 4 А €500 нм, комбинация светофильтров ЖС-1 и СС-5). Количество образо- 20 вавшегося водорода определяют методом газовой хроматографии (хроматограф ЛХМ-8МД). Интенсивность падающего на композицию света составляет 1,44

Влияние содержания вводимого в фотокаталитическую композицию четырех- улористого титана на выход молекулярного водорода приведено в табл.3.

Влияние содержания этилового спирта в фотокаталитической композиции на выход молекулярного водорода приведено в табл.4.

Влияние варьирования содержания трианизиламина в композиции на выход водорода приведено в табл.5.

Сопоставление композиции по прототипу и предлагаемой фотокаталитической композиции для получения водорода по выходу целевого продукта дано в табл.6.

Формула изобретения

1. Фотокаталитическая композиция для получения водорода, включающая палладированный сульфид кадмия, че- тырех хлористый титан, этиловый спирт 10 Эйншт./ч. Квантовый выход обра- 25 и воду, отличающаяся тем.

15

Изобретение относится к способам получения молекулярного водорода путем фотокаталитического разложения воды. Цель изобретения - повышение выхода водорода. Для осуществления способа получения молекулярного водорода из водно-спиртовой смеси под . действием видимого света в присутствии фотокаталитнческой композиции, состоящей из гетерогенного фотокатализатора с нанесенным на него катализатором выделения водорода, медиатора электрона и донора -электрона, для повышения выхода целевого продукта композиция дополнительно содержит медиатор дырки-трианнзиламин при следующем содержании компонентов, мас.%: палладированный сульфид кадмия 0,17- 0,68; четыреххлорнстый титан 0,18- 0,44; этиловый спирт 54-75; триани- зиламин 0,,40; остальное вода. Содержание металлического палладия относительно массы сульфида кадмия составляет 1,0-3,0%. I з.п, ф-лы, 6 табл. а 3

эования водорода определяют в условиях стационарного режима фотореакции, который достигается через 20-30 мни после начала облучения. Квантовый выход образования водорода имеет величину, равную 70 мас.%.

Влияние содержания металлического палладия в бифункциональном гетерогенном фотокатализаторе на выход молекулярного водорода приведено в

Тиб Л 1

Влияние содержания палладирован- його сульфида кадмия в фотокаталитн- ческой композиции на выход молекулярного водорода приведено в табл.2.

Вода остальное.

0

5

что, с целью повышения выхода водорода, она дополнительно содержит три анизиламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Палладиров энный

сульфид кадмия

Четыреххлористый

титан

Этиловый спирт

Трианиз илам ин

Вода

Таблица I

0,17-0,68

0,18-0,44 54,00-75,00

0,83-1,40 Остальное I, о т л и Таблица 3

Вода остальное

Содержание нанесенного палладий мас.% относительно массы CdS.

I

Таблица 4

Вода остальное, Содержание нанесейного палладия - 2 мас.% относительно массы CdS.

114785718

Таблица 5

Состав композиции , мас.% Квантовый выТАА CdS TiCl4 C4H/)H ход образования

водорода, %

0,460,340,226059

0,830,340,226070

1,150,340,226074

1,400,340,226072

1,820,340,226064

М«МШ В «в, . « -W. -.- -«- «--- -

Вода остальное. Содержание нанесенного палладия - 2 мас./ о относительно массы CdS.

Таблица 6

омпозиция Фотокаталитическая композиция Квантовый

выход молекулярного водорода, %

рототип CdS(Pd) + TiCl4 + KjG 45-60 редлагамая CdS(Pd) + TiCl4 + C2KSOK + 70-74 +TAA