1.一种用于光催化醇水体系产氢的催化剂,其特征在于:该催化剂是由RuO2纳米粒子和高度分散的Ru单原子共同负载于锐钛矿相TiO2花状球形纳米结构载体表面所构成的Ru/TiO2催化剂;
所述催化剂的制备方法包括如下步骤:
1)将二乙烯三胺、钛酸四异丙酯溶解于异丙醇中,然后将溶液转移到反应容器内,在
180‑200℃下反应20‑36h,反应结束后冷却至室温,收集沉淀并进行洗涤、干燥,得到富含氨基的TiO2‑NH2粉体;
2)将TiO2‑NH2粉体分散到水中得到悬浊液A,量取浓度为0.01mol/L的钌盐水溶液加入到上述悬浊液A中,搅拌5‑10h,得到悬浊液B;
3)将悬浊液B中的固体颗粒从溶液中分离出来,干燥后得到Ru/TiO2‑NH2粉体;
4)将Ru/TiO2‑NH2粉体置于300‑500℃空气中煅烧2‑3h,自然冷却至室温,得到Ru/TiO2催化剂。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于:催化剂中Ru元素的质量分数为0.5‑
2wt.%。
3.如权利要求1或2所述催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将二乙烯三胺、钛酸四异丙酯溶解于异丙醇中,然后将溶液转移到反应容器内,在
180‑200℃下反应20‑36h,反应结束后冷却至室温,收集沉淀并进行洗涤、干燥,得到富含氨基的TiO2‑NH2粉体;
2)将TiO2‑NH2粉体分散到水中得到悬浊液A,量取浓度为0.01mol/L的钌盐水溶液加入到上述悬浊液A中,搅拌5‑10h,得到悬浊液B;
3)将悬浊液B中的固体颗粒从溶液中分离出来,干燥后得到Ru/TiO2‑NH2粉体;
4)将Ru/TiO2‑NH2粉体置于300‑500℃空气中煅烧2‑3h,自然冷却至室温,得到Ru/TiO2催化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,二乙烯三胺和钛酸四异丙酯两者的摩尔比为(1‑5):100,钛酸四异丙酯和异丙醇两者的质量比为(2‑7):100。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,TiO2‑NH2粉体和其分散用水的质量比为(1‑5):400。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,钌盐水溶液和TiO2‑NH2粉体分散用水的体积比(1‑15):100。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤4)中,煅烧过程中一部分Ru3+被氧化并聚集形成RuO2纳米颗粒,另一部分Ru3+原位锚固在TiO2表面形成高度分散的Ru单原子。
8.如权利要求1或2所述催化剂在催化醇水体系产氢方面的应用。