Фотокаталитическая композиция для получения водорода

Фотокаталитическая композиция для получения водорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 композииил поэпочпет получеять мопекуляриый подород г. кплптовьг 1 пьгчпдом 1,8-2,0. Она содер)а1т гетерогепш-п фотоклтализатор - суль/Ьид кллии)- , гбрпбо ганпьй растлора п1 a)HUTiiiin и хторида железа (Ш), медиатор элрктпоил чстьфеххлористьпХ титан, кат чличлтор пьщелония водорода - палладий мсталпический нанесенный на силик-чгспт,, донор злектропа - этилопьп спирт и лоду. 6 табл., 1 3.п.ф. .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН (51) 5 С 01 В 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ!«! И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ МНТ СССР

{46) 23.07.92.Бюп. ft< 27 (21) 4734075/76 (22) 27.06.89

<71) Институт физической химии им. Л.В. Писарленского (72) А.В. Коржак, Н.Ф. Губа, С.Я. Кучмий, А.И. Крюков и В.Л, Походенко (53) 66!.96 1 (088 .8) (56) Авторское свидетельство (;CCP

1а 1307742, кл. С 01 В 3/02, !981. (54) ФОТОКАТАЛИТИ<1ГСКАЯ КО3<331ОЗИИИЯ

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА (57) Изобретение относится к области преобразования энергии солнечного

Изобретение относится к фотокаталитическим композициям для получений водорода иэ воды под дей твием видимого света.

Целью изобретения является увеличение выхода водорода.

Пример 1. Приготовление гетерогенного фотокаталиэатора — сульфнда кадмия, обработанного анилином и хлоридом железа (IT.I), 2,5 г промьапленного сульфида кадмия марки "для полупроводников", предварительно растертого в агатовэй ступке, помещают в !О мл бенэольного раствора анилина (0,093 г анилина, концентрация 0,1 моль/л) в конической колбе емкостью 50 мл, снабженной магнитной мешллк<>й. Соотношение atttsсвета н химическую ввергtttn водород« путем фотоклтлл«ти«е кого разложения воды. Цель изс бретеи<<я — увеличение выхода вод<>р с дл . Предложен ил я компо эиttittt поэвс<ч«ет получлть молекулярный нодород г. кплнтовым ньсхпдом 1,8-2,0 °

Онл содержит t exeporettt

Затем при перемешнвл tttt сус<тензии и r.ðîïóñêàttèè nprnt< через раствор к суспенэии прибавляют пс«;лплям, с помощью деиительной вор<и«;и, 10 мл

0,25 молярного раствора лл р<сил железа (III) (0,68 r Гегl> 611„0, соотношение хлорид железа { 3 311,<суиьфид кадмия состлнллет 160 t

Cd 8, пригот ос<с< е ««, 1616032

О, 11-0,44 нлненсенным метлллич ес ким

0,38-0,86

53,0-74,0

Остальное палллдием )тилов>.N спирт

Вола

0,01, ) г (0,22 млс.Х) Ti01 квалификации "хч" и 0,05 г (0,57 млс. ) силиклгелл с палллдием, пнослт в сферический,стеклянный сосуд дилметром 3 см, снабженный магнитной мелллкой и краном, Затем добавляют смесь эталона с водой (причем сотношенне по объему спирт/вода равно 2:1). Суспенэию откачивают мип с помощью форвлкуумного 10 насоса и облучают, при перемешинании, светом ртутной лампы высокого давления ЦРШ-1000 (400 c Q,(500 нм, светоФильтры ЖС-3 — СС-5 + СЗС-18) . Водород определяли методом хроматографии. 15

Интенсивность плдлющего нл композицию света оп1>еделяли ферриоксаллтным акти нометром. Онл с ncтл влялл величи ну, равную 2,9 ° 10 Зйн>пт, /ч. Квлнтовый выход оГ>ра з она пил водородл определя- 20 ли B условиях стлционлрногo режима фоторелкцин, который достигается через 10-15 мин после начала облучения.

Он равен 1,3.

Даннblå по испольэoâënn»> фотрклтл 15 литичес кой композиции представлень1 в табл.! .

В табл. 2 представлены длиные по квантовому вь>хо>> у г>одо,> Ода при c одержанйи обрлботлнн.>rn сульфида кад- 30 мил в количестве 0,24 — 0,48 мас. .

В табл.3 представ»ены данные па квантовому выходу водород". при с одержании палллдия, нанесенного нл силиклгель в количестве 0,38-0,86 млс.X, -, В табл.4 представлены данные по квантовому выходу водорода при содержании этнлов»г0 спирта в количестве 53,0-74,0 мас. ..

В табл.5 представлены данные. по 40 квантовому выходу водорода при содержаний TiCIq О, 11-0,44 млс. .

В тлбл.6 представлен квантовый выход водорода при использовании предллглемой композиции и прототипа. фор мулл и э обретения

1. 4>отокатллитическая композиция длл получения водорода, включающая сульфид кадмия, четыреххлористый титан, силикагель с нанесенным металлическим палладием, этиловый спирт плоду,отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода водорода, онл содержит сульфид кадмия, предварительно обработанный бензольным раствором лнилина и водным раствором хлорида железа (III) при следующем соотно>пении компонентов, мас. .:

Обработанный сульфид кадмия 0,24-0,48 (етырсххлористый титан

Силикагель с

2, Композиция по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она содержит сульфид клдмия предварительно обработанный бенэольнь>м раствором QHHJwна с концентрацией 0,075-0,125 моль/л и водным раствором хлорида железа (III) с концентрацией 0,5-1,0 моль/л при отноюении анилин/сульфид кадмия, равном 28,0-46,4 мг/г и хпррид железа (III)/сульфид кадмия, равном 324648 мг/г.

f6f6032

Таблица!

Ф

Состав компоэиции, мас. 7

СоотСоотноКвантовлйй выход обраэования, Н

Конц. хлорнда аелеэа (Ized) в р-ре, котоКонц.

Р при- мера шени е

FeCI<, мг/г к

CdS а нили — ношеTlCI С Н AH

Fd/sio2

CdS ние на в растворе, котоа ни" лин/ сульфид кад« мия 1 мг/г

P blM обраб.

CdS) моль/л

P b5l обрабат.

CaS, моль/л

37,2

3 7,.2

37,2

37,2

37,2

9,2

18,8

28,0

37,2

46,4

$6,0

37,2

О - остальное вола

Та бл и ц а 2

В при мера

Ф

Состав компоэицин, мас .Х

Ква нтовый выход обра зования, Н

Cd S TlCI4 Fd/810 С И ОЙ

1,4

1,8

2„0

1,9

1,4

0,57 59

0,57 $9

0,57 59

0,57 59

0,57 59

0,22

0,22

0,22

0,22

0,22

0,12

0,24

0,3$

0,48

0,57

2

4

5 — остальное вода

Табли ца Э ф

Состав компоэиции, мас.й

Квантовый выход обВ примера

Pd/SI.0 CdS

Т1С14 С Н ОН раэования во— дорода

2

4

59

59

59

59

1)2

1,9

2,0

2,0

f 9

0,22

0,22

0,22

0,22

0,22

0,35

0,35 °

0,35

0,35

0,35

0117

0,38

0,57

0,86

1,14 — остальное вода.t

3

5

7

9

11

12

0,1

0,1

О,l

0,1

О,f

0 025

0,05

0,075

0,10

О, 125

0,150

0,10

0(прототип) 0,25 160

О, 50 324

0,75 480

1,00 648

1, 25 808

0,75 480

0,75 480

0,75 480

0,75 480

0,75 480

0,75 . 480

0 О

О, 75 480

0,35 0,22

0,35 0,22

0,35 0,22

0,35 0)22

0,35 0,22 ())32 0,22

0 35 0,22

0,35 0,22

0,35 0)22 (l,35 0)22

0,35 0,22

0,35 0,22

0,35 0,22

59

59

59

59

59

$9

59

59

59

59

59

59

0,57

0,57

0,57

0,$7

0,57

0,57

0,$7

0,57

0,$7

0,$7

0,57

0,$7

0,57

1,3

1,8

2,0

f,9

1,5

1,4

1 ° 6

f 8

2,0

1,9

1,3

0,2

0,4 ((16032

Тяблипа 4 состяВ композиции, мас.7

1(.

Квантовый выМ примера (, Н ОН Т1С1 (:dS Pd/SiO> ход водорода остальное вода

Таблица 5 (:ог.тав композиции, мас.7, +

И примера

Т i(:1 Cd S Pd/810

СдН ОН

0,022

0,11

О,".2

0,44 (), 8R о(тял ь c«эе Вод;1

Т а 6 ли ца 6

С о с т я в к о мп О э и 1(и и

Способ

+С Н ОН+Н О 0,3-0,4

5 (:d", Т С1 +Pd/810

11р от.от«и (:d + fi(;,1) +Pd/Si0) +С НЕОН+Н О

Гогтавитель Е. Корниенко

Редактор Н . (l« : i ия В Техред П. Серлюкова Корректор Н. Коропь, Заьэ 2825

ВЙИИПИ Го<.ъ „Н«"i

Тираж 241 Подпис ное

Венного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

11<<)3", Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Произвол< т ,» ir кий комбинат "Патент", г.уигород, ул. Гагарина 101

2

4

2

4

Преллягяемый способ

87

74

59

53

О, 24 0,37 0,62

0,23 0 36 0,60

0,22 0,35 0,57

0,21 0,34 0,56

0,20 0,33 0,55

0,35 0,57 59

035 057 59

0,35 0,57 59

0,35 0,57 59

035 057 59

1,3

1,8

2,0

1,9

1,3

КвантовыР выход обра зования Н

1,2

1,9

2,0

2,0

1,4

Квантовьй выход абра зования Н