Фотокаталитическая композиция для получения водорода

 

СООЭ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИМ

РЕ(МУБЛИН (5!)5 С 01 В 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (46) 07.07.92.Вюл. Р 25 (21) 4488942/26 ,(22) 03,10.88 (71) Институт физической химии им. Л.В,Писаржевского (72) A.Â.Коржак, H,Ф,Губа, С,Я. Кучмий, С.В,Кулик, С. I3,6»»íêîðåíêý, A.È, Крюков и В.Д,Походенко (53) 661.961 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

1< 1492637, кл. С 01 В 3/02, 1987 (54 ) ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ

ДПЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА (5;7) Изобретение касается преобразования энергии солнечного света в химическую энергию водорода путем фотокаталитического разложения воды, Изобретение относится к фотокаталитическим композициям дня получения водорода из воды под де1Ытвием видимого -светя.

Цель изобретения — расширение спектральной области светочувствительности и увеличение скорости обр аз онания в опор ода.

Пример, Испытываемые композиции пр едс тлв<нлют собой су спензии, содержащие гe ri рогенный <Ьотокатализат ор — сульфид кадмия с нанесенным веществом A-I — (Ы-И-феи»»л-5;6-бенэохинолиний) -2- (и-N> N äèìeòò»ëaíêëè-:." но)-этиленбромидом, покр.:",,<ый ппенкой полиэпоксипропилклрбазола (ПЗПК),четыреххпористый титан и ка гализатор вы„„SU„„1577241 А1

Предлагаемая композиция, содержащая гетерогенный фотокаталиэатор — сульфид кадмия с нанесенным на е"n поверхность веществом А, покрытый пленкой полиэпоксипропилкарбазола,Т С1д-, Рй/S10 спирт и воду, позволяет Мо лучать молекулярный водород со скоростью (5,0-5,4) .10 - моль/ч.Используется композиция следующего состава, мас.7.: сульфид кадмия с нанесенным

1" (с/-N-фенил-5,6,-бена охи<<»оли»»»»й )-2(п-N, N-диметила нилин о) -э типе нброI мидом, нанесенный в количестве 0,94

9,4 мг на 1 г Сй8, обработанный полиэпоксипропцлкарбаэолом, 0,24-0,48; четыреххлористый титан О, 1-0,44; силикагель с нанесенным металлическим палладием 0,38-0,86; этиловьп» спирт

53-74 вода остальное ° 2 табл.

1 деления водорода —. мелкодисперсный металлический паллад»»й, нанесеннь."и на силикагель, в водноэтлнольных смесях.

Состав испытывае ых композиций варьируют по компонентам в следующих пределах, мас, ?: СйБ(А)ПЭПК

0,24-0,48 (содержа»»»»е вещества А на поверхности сульфида кадмия в пределах 0,94-9,4 мг нл 1 r CdS);

Ti С1 4 О, I -0,44; сплик ягель с панесенным металлическим пллладием 0,38

0,86.; этиловый спирт 53-74; остальное вода.

Результаты иcïè Tà»»»»é представлe ны в табл.I, Иетодика испыташ»й заключается в следующем. б ° содержащая 0,24-0,48 ?ис.% Cd8 Л :ИЗПК1 (деР е Л Саяо 94 9 4,, „, 1 С?1Б); 091(-0,44 масб% ТхСХ, 0 38-0 86 мас,% ?9?1/ j Q <,, 53

74 мас,7. С.р ОН; остальное вода,поэцох?яет попуHBTB ВОдарад сО скоростью (5„0""5,4) 10 моль/ч.

Б табл.2 приведены сопоставитель10 ные данные па прототипу и предлагае?-1 а ?б"у H a 0 6p e е н1! ю, сенным мат ялличес

О, 38-0,86

«390 б "90

Остальное ким палляд39ем

3те!левый c HpT

8 «)1Я

Например., 0,03 г (0,35 мас.X) сульфида кадмия с нанесенным ?, веществом А, покрыть?м пленкой !

"?ЗПК, который готовят путем

f1 ep eH CfIfHI3aHHII 2, 5 1 пр едв арительно растертого в агатовой ступке

nop0mKa С!18 се!Ячала в 10 мп ацетопаваго раствора вещества Л (концентрация 5 ° i0 моль/л) до полного удалеЙ?я ацетона с адиавре??ен1?ы?1 продува-. нием р яствор а аргоно! 1, затем в 1 0 мл бепзольного раствора (5 ° 10 . моль)

ПЭЛК в е 30 .1 с. Паследующ.

Й?ЛЬ ТРОВ Я1ПЕЕМ И ВЫСб9бТПИВЯН11СМ НЯ ВОЗ" Э духе Ifp» к ампятпай температуре, G,Q t9 г (0,22,ac,%) Л.Г1,„9 0,05 г (0957 мас. ) 1 а/81 О g (со? еРж?пп?е ПЯЛх? зди я О T БО си т ел ь и о и я с сь1 силн к я г BII я

?б ОстЯвляет 0 20 маг ) внося г в сфе Ф рический стекл!11!Иь?й сосуд диаметрам

3 см снабженный маг1птте101 мбешах?КО,Е

H кранам, Затем дoбаеЗх!Яют с?!есьс !- б)9 ! с водой (ссате?ошен??е по объе?!у спирт-. и НОДЫ 2: li ), Суспензию От1<ач11.В аЕп T B 1 ече Ев? e t ? !ни с па?1ощью <5орВакуумного насоса аблучают нри перемеРл1нянии cвета? ля?!Пы Еикях!ива??Ия

5ОО 8T (Д .г бОО м 9 свето?1?1?е?ьтр ?(!«! j 9

l линза диаметра" 6 см с фокусным рас- . «О стая??ием 8 см, расстах!Хп!е между лам-: пой H линзой 7 c??9 Mежду х?пизой и реякциан11«?м сосудом 8 см}, Иолекуляриый водород опредее!я!от храмятаграфически, Скорость Образования водорода

Опред??ляют B условиях cTa1!HoHap1101 c ре?зяма фотореакции, который дости?-.ается черсз 20-30 ми?1 после !1ачала облучения. Скорость образования водорода составляет величину, равную

5,4 f0 моль/ч, Анах?агич!?Ым образом проводят испытания активности композиции H с другим содержанием компоНЕНТОВ, Как следует из результатов Hспытя- д . иий, фатокаталитическая композиция, Формул ",,из обр ет ени я

Фатокятяли хическа!1 КОмпазиция дхея получения нодар ада 9 нкхпОчя?щяя Сух?ьфид кадмия, абр абатаниый пализпоксипропилкарбазалому четыреххларистый

:IITaEI, силикягепь с нанесе1?е?ь!и металзтилавый спирт и Воду, 0 т л и ч я ю ?е? а я с я тему чта, с целью ря? !Еирен??я спектрьльнай Области сн ебхачув с! Н1?тех?ьеббасти и ув сличения сКОрОсТН Образования BOpQ""

Рода. OH:1 содержит супI.Фид кадмия,содержащий на поверхности 1-..(o(-1! .фенил5,6- бензохи пали;!1111 )" 2- (П-Е, l-диме-, "

L тилан"?х!Инс ) -этиленбромХ?д в количестве 0.,94-=9, 4 мг на 1 г СцБу HaEIeceHнь?й и од сл О ем полимер а 9 при следу!?у о

ЕЦЕУ? !. .Оатпа!!?ЕЕ!ни КОМПОIЕЕНТОВ 9 МЯС jjX:

СуУ!ь! ?ид КЯДЫЕ?я с ИЯ нес енным - (n? -И-фенил5,6-6ензохинОе1иний )-2(П 1и у? -,UEIHCТИЛЯНИ- «i х?ино ) ЯTE!JfeнбРОЫИДОму

Обрабат Япный папизпак сипрапу?хекарбазалом 0,24-0948

Ч e1гьIР еххл Ори ст ый

Оубб 09

Силикагель с нане157726 1

Таблиц а1

Реаyл1ьтатч испытаний активности предлагаемой фойо:;а ап192 л(ч есйон композиции g процессе . 21олучен12Й водорода при варьировании содержания компонентов

= Т

Содеряа- Ск орос ть ии е в в q 1 21ь2дсле12и tt

Coc Ã!t ком!!озиЦни

Ко нц, иие РЙ в KB тали

ПЭПК

С Я Ц ll 3II! .

Рд./Siо» в рре Р из кото " водорода

t.ÞËÜ /9t Х и !O".

g еокности

СйВ, мг/г заторе выд. водорода относитель

РОГО ttaносят полимер на CdS моль/л х х 10

Но ив сcbt

2 Р мас.7.

Остальное вода.

Таблица 2

Ь .Кор ость обр язоваьц и

М<1, /, 9

Хнь".Рческий состав компоящии

К бип се и ц ив

Обл ас т! сдект— рапьно i светочувстгц тепьнос тн „11М

По базовому объекту22

То же 1"

Пр едпагаеиая+

То же РГРР

CdS Il9lII<+TiC1,, +Гс1/1$ 0.+С.,н ОП:-Ц Г .2 о КЕ!

1; -Ф

До 510

Дс 510

5,2 -10 Р г /, 10У

CQS/А/ПЭПК+Тз.С1 +Рй!Sio+C H ОН+Н 20

То же

Oct 650

llo 650

92

Обдуче2в2е светом с Л >/.20 нм9

Облучение светом с 71 )600 нм, Составитель Е„- Корниенко

ТЕКР ЕД 9 9 ..1ОДаНИ12

Редактор Л,Курасова

Корр ек тор С, 111е2р2а

За к аз. 28 1 9 /9 Подпис но е

ВИИИПИ Государствен;-.о - о:11гитетa по изобретеиини и открытиf!:õ !2 ри I К11Т СССР

11303 .,".. аква Ж 359 Раув2ская наб. Р q. / i 5

li

Производственно-издательский комбинат "Патент, г.укгород, ул. Гагарина, 101

0,35

0,35

0,35

0 35

0,35

0 35

02 Зз

0„35

0,35

0 3Г, 0,35

О, г/Р

О,/t8

0,35

О,35 о Ргг

0,22

09 "

0,22 о,гг

0,22

0,22

0,22 о 22

0,22

0,22

0,ll о, //

59

59

59

59 рс

59

59

59

59

7/1

53

59

59

59

0,5

0,57

О 95/

0957

0,38

О,8»

0,57/

0,57

0,57

О,57

О,57

0,57 оРго

0,20

0 20

О,20

О,?О

О,lo

О .15

0,2О о,го

0,20

О,20

О,2п

0,20 п,20

5

1

5

5

5

5 г

5

9, /го

1, 88

О, 9/t

l,88

1,88

l,88

1,88

i,88

1,88

1 988

1,88

1,88

1 88

1,88

1.88

5 е 9 н . Ф

5„0

5 О

5,2

/9 „9

5 /1

9 2 г

5,г

5,2

5,0