敏化，制備了具有全色光響應光催化產(chǎn)氫能力的1102基光催化 材料（Zn-tri-PcNc-Ti0 2-AA)，為進一步拓展寬帶隙半導體材料的光譜響應范圍和提高染 料敏化半導體的產(chǎn)氫性能提供了全新的思路。
[0018] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點和效果：
[0019] (1)原材料抗壞血酸廉價易得，酞菁染料合成工藝簡單成熟。
[0020] (2)表面電荷轉(zhuǎn)移配合物（AA-TiO2)光催化材料的"原位形成"法快捷、高效。
[0021] (3)首次以廉價、無污染的抗壞血酸和酞菁在1102表面構(gòu)建將配體到金屬的電荷 轉(zhuǎn)移和染料敏化兩種機理集于一體的光催化材料及其全色光響應的產(chǎn)氫體系，且合成工藝 簡單，光譜響應范圍寬（400-800nm)、產(chǎn)氫效率高、成本低廉，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0022] 圖1是抗壞血酸（AA)與非對稱鋅酞菁（Zn-tri-PcNc)的結(jié)構(gòu)圖。
[0023] 圖2是TiO2加入AA水溶液所獲得的表面電荷轉(zhuǎn)移配合物（AA-TiO 2)的結(jié)構(gòu)與顏 色圖。
[0024] 圖3是表面電荷轉(zhuǎn)移配合物（AA-TiO2)及共敏化TiO2基光催化材料 (Zn-tri_PcNc-Ti0 2-AA)的紫外-可見漫反射吸收光譜（左圖）以及由其計算獲得的能級 圖（右圖）。
[0025] 圖4是表面電荷轉(zhuǎn)移配合物（AA-TiO2)光催化材料的可見光（λ彡420nm)催化 產(chǎn)氫活性隨光催化反應體系的PH的變化曲線圖。
[0026] 圖 5 是 pH 為 2. 60 時 AA-Pt/Ti02& Zn-tri-PcNc-Pt/TiO 2-AA 在不同截止波長照 射下的產(chǎn)氫性能對比結(jié)果圖。
[0027] 圖 6 是 AA-Pt/Ti02& Zn-tri-PcNc-Pt/TiO 2-AA 的可見光（λ 彡 42〇nm)催化產(chǎn)氫 活性的穩(wěn)定性實驗結(jié)果圖。
[0028] 圖7是AA-Pt/Ti02& Zn-tri-PcNc-Pt/TiO 2-AA的單色光照下的產(chǎn)氫表觀量子效 率曲線圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明做進一步詳細的描述，但不應理解為對本發(fā)明的 限制，在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換 均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知 的常規(guī)手段。
[0030] 實施例1
[0031] 1、AA-TiO2、Zn-tri_PcNc-Ti02-AA 的制備
[0032] (1)非對稱鋅酞菁衍生物Zn-tri-PcNc的制備：
[0033] A :按如下路線1所示的反應式進行合成cis-1，2-二氰基叔丁基乙烯配體，具體過 程如下：
【主權(quán)項】
1. 一種可見光響應的二氧化鈦基光催化材料，其特征在于：為抗壞血酸在納米二氧化 鈦表面原位形成的表面電荷轉(zhuǎn)移配合物。
2. -種全色光響應的二氧化鈦基光催化材料，其特征在于：為在權(quán)利要求1所述的表 面電荷轉(zhuǎn)移配合物上負載有非對稱鋅酞菁衍生物的光催化材料；或者為在負載有非對稱鋅 酞菁衍生物的納米二氧化鈦表面原位形成的表面電荷轉(zhuǎn)移配合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全色光響應的二氧化鈦基光催化材料，其特征在于：非對稱 鋅酞菁衍生物的負載量為4-8ymol/g。
4. 權(quán)利要求1所述的可見光響應的二氧化鈦基光催化材料的制備方法，其特征在于包 括如下步驟：將納米1102粉體加入到抗壞血酸水溶液中，攪拌，懸浮液立即變?yōu)橥咙S色，固 液分離后獲得土黃色產(chǎn)物，該產(chǎn)物即為可見光響應的二氧化鈦基光催化材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述的抗壞血酸水溶液的濃度為 10-100mM，納米1102粉體與抗壞血酸水溶液的質(zhì)量體積比（mg/mL)為1:1。
6. 權(quán)利要求2所述的全色光響應的二氧化鈦基光催化材料的制備方法，其特征在于： 為方法A或方法B，其中， 方法A包括如下步驟：按照權(quán)利要求4或5所述的方法制備可見光響應的二氧化鈦基 光催化材料，將其加入到非對稱鋅酞菁衍生物乙醇溶液中，攪拌12-24小時后，固液分離得 到全色光響應的二氧化鈦基光催化材料； 方法B包括如下步驟：將納米1102粉體加入到非對稱鋅酞菁衍生物乙醇溶液中，攪拌 12-24小時后，固液分離，所得固體加入到抗壞血酸水溶液中，攪拌，固液分離得到全色光響 應的二氧化鈦基光催化材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述的非對稱鋅酞菁衍生物乙醇溶 液的濃度為〇. 13-0. 27mM，納米1102粉體與非對稱鋅酞菁衍生物乙醇溶液的質(zhì)量體積比 (mg/mL)為 100: 3。
8. 權(quán)利要求1-3任一項所述的二氧化鈦基光催化材料在光催化產(chǎn)氫領域中的應用。
9. 一種用于光催化產(chǎn)氫的光催化劑，其特征在于通過包含如下步驟的方法制備得到： 將負載有Pt的納米TiO2或加入到抗壞血酸水溶液中得光催化劑；或在負載有Pt的納米 丁1〇2上再負載非對稱鋅酞菁衍生物，將其加入到抗壞血酸水溶液中得光催化劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光催化劑，其特征在于：所述的抗壞血酸水溶液的pH為 2. 6〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全色光響應的二氧化鈦基光催化材料及其制備方法和產(chǎn)氫應用，屬于光催化產(chǎn)氫技術領域。將納米TiO2粉體加入到抗壞血酸水溶液中，攪拌，固液分離后獲得土黃色產(chǎn)物為可見光響應的二氧化鈦基光催化材料，再將其加入到非對稱鋅酞菁衍生物乙醇溶液中，攪拌，固液分離得到全色光響應的二氧化鈦基光催化材料；將抗壞血酸水溶液和非對稱鋅酞菁衍生物乙醇溶液的加入順序調(diào)換也可同樣得到全色光響應的二氧化鈦基光催化材料。本發(fā)明首次以抗壞血酸和酞菁類染料在TiO2表面制備了將配體到金屬的電荷轉(zhuǎn)移和染料敏化兩種機理集于一體的全色光響應的二氧化鈦基光催化材料，可用于光催化產(chǎn)氫，光譜響應范圍寬（400-800nm）。
【IPC分類】B01J31-38, C01B3-02
【公開號】CN104815699
【申請?zhí)枴緾N201510235891
【發(fā)明人】彭天右, 張曉虎
【申請人】武漢大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月11日