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

(Л С

Изобретение относится к области преобразования энергии солнечного света п химнг(еску1о пкергпю подородн путем фотокптапигимс оксго разложения поды. Цель :тпбретои; я - упеличение вьпюда подорода, 1редложе11иля компози- иил поэпочпет получеять мопекуляриый подород г. кплптовьг 1 пьгчпдом 1,8-2,0. Она содер)а1т гетерогепш-п фотоклта- лизатор - суль/Ьид кллии)- , г- брпбо ган- пьй растлора п1 a)HUTiiiin и хторида железа (Ш), медиатор элрктпоил чстьфех- хлористьпХ титан, кат чличлтор пьщело- ния водорода - палладий мсталпический нанесенный на силик-чгспт,, донор злект- ропа - этилопьп спирт и лоду. 6 табл., 1 3.п.ф. .

Изобретение относится к фотокаталитическим композициям для получения водорода из воды под действием В1щи- мого света.

Целью изобретения является увеличение выхода водорода.

Пример 1. Приготовление гетерогенного фотокатализатора - сульфида кадмия, обработанного анилином и зшо- ридом жатеза (III).

2,5 г промышленного сульфида кадмия марки для полупроводников, предварительно растертрго в агатовой ступке, помешают в 10 мл бензольного раствора анилина (0,093 г ани,пина, концентрацич 0,1 моль/л) в конической колбе емкопью 50 мл, снабженной магнитной мешалкой. Соотношение aimлин/сульфид кадмия сосгарляет 37,2 мг/г. Затем при перемосшвачии суспензии II г.ропускании лргонл через растпор к суспензии прибавляют по кяп-пям, с помощью делительной нопо1п:и, 10 мл 0,25 молярного растлора хлорида железа (III) (0,68 г FeCI,, , соотношение хлорид жепрза (JII)/сульфид кадмия составляет iTiO мт /г) . После этого суспензию пергм чпитыют 2 ч, да- лее отфильтропывяют пг.чпик, промывают его водой и дихло 131- 11, к и гушлт нл Воздухе при комнатной - пк- р.. В результате этих ог т гетерогенньЛ фоток.1 i.-.: зеленого пвет.ч.

Пример 2, (,/ I iT , i M.r.X) CdS, приготопарм : i: m .py 1,

Miiui ri.туч ЯКУТ 1 ..ГС. 1)1 ЖРЛТО

:35 о с/:

N5

0,011) г (0,22 Miic.%) TiCl кпллифпка- lyiH хч и 0,05 г (0,57 Нас.%) сили- кагелп с палладием, ниослт п сферический .стеклянный сосуд диаметром 3 см, ciia6Kcnnbrfi магнитной мешалкой и краном. Затем добавляют смесь эталона с водой (причем сотношение по объему спирт/вода рапно 2:1). Суспензию откачивают 1 мин с помощью фо1)вакуумного насоса и облучают, при перемешивании, светом ртутной лампы высокого давлс- нил ДРШ-ШОС (ДОО 500 им, светофильтры КС-3 - ег,-5 + СЗС-18). Водород определяли методом хроматографии. Интенсивность падающего на композит ию спета определяли ферриоксалатным актинометром. Она составляла величину, равную 2,9-10 Эйншт./ч. Квантовьп1 пьгход оГфа зова ПИЯ водорода определи- ли в условиях CTaitnoHapHoro режима фотореак1а1И| который достигается через 10-15 мин после начала облучения. Он равен 1,3.

Данные по ис1тользованию фотоката- литической композиции представлены и табл . 1 .

В табл.2 представлены данные по квантовому выхояу водорода при со- держан1ш обработанного сульфида кад- нип в ка :ичестре 0,24 - ),48 мас.%. rj табл.3 иредстав-чены да1П1ые по квантовому выходу водорода при-содержании палладия, нанесенного на С1и1икагель в количестве 0,38-0,86 нас .

П табл. представлены данные по квантовому выходу водорода при со- дepжa н и этилового спирта и количест не 53,0-7,0 мае.%.

В табл.5 представлены данные по квантовому выходу водорода при содержаний TiCl4 0,11-0,А4 мас.%.

Г табл.6 представлен квантовый выход водорода при использовании предлагаемой композипий и прототипа.

Формула изобретения

Обработанный

кадмия0,2А-0,8

Метьфеххлористый титан0,11-0,44

Силикагель с

наненсенным ме

0,38-;), 86 53,0-74,0 Остальное

а2. Композиция по п.1, о т л и ч ю щ а я с я тем, что она содержит сульфид кадмия предварительно обработанный бензольным раствором на с концентрадией 0,075-0,125 моль/л и водным раствором хлорида железа (Ц1) с концентрацией 0,5-1 ,0 моль/Л При отношении анилин/сульфид кадмия, равном 28,0-Д6, мг/г и хлорид железа (III)/суль41ид кадмия, равном 324- 648 мг/г.

)

т -ч б л и U а 4

- ог.тлльнпо пода

- пгтяльмог водл

Т а б л и ц а 5

Таблицаб