[發(fā)明專利]一種光催化還原二氧化碳的助催化劑及其制備方法與應(yīng)用在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810473883.6 | 申請(qǐng)日： | 2018-05-17 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108654595A | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-10-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 姜在勇;陳嘉川;袁之敏;楊桂花;苗文康 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 齊魯工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01J23/18 | 分類號(hào)： | B01J23/18;C01B32/40 |
| 代理公司： | 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人： | 董潔 |
| 地址： | 250353 山東*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 助催化劑 復(fù)合光催化劑 光催化還原 光催化 復(fù)合光催化材料 空穴 五水硝酸鉍 有效地實(shí)現(xiàn) 催化作用 非貴金屬 光生電子 實(shí)驗(yàn)步驟 有效空間 納米片 二氧化碳 水中 氙燈 洗滌 光照 應(yīng)用 轉(zhuǎn)化 探索 | ||
本發(fā)明涉及一種光催化還原CO2的助催化劑及其制備方法與應(yīng)用，屬于光催化領(lǐng)域。包括以下步驟：（1）將TiO2納米片分散到水中，攪拌均勻；（2）向步驟（1）的溶液中加入五水硝酸鉍，攪拌均勻；攪拌的同時(shí)，通入CO2氣體；（3）采用氙燈進(jìn)行光照，然后經(jīng)洗滌、干燥制備得到Bi/TiO2復(fù)合光催化劑。本發(fā)明制備Bi/TiO2復(fù)合光催化材料，由于Bi的助催化作用，可以有效地實(shí)現(xiàn)光生電子和空穴的有效空間分離，使Bi/TiO2復(fù)合光催化劑具有較高的CO2光催化轉(zhuǎn)化活性，對(duì)于新型非貴金屬助催化劑的探索具有較高的價(jià)值；本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)步驟易于操作。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種光催化還原CO2的助催化劑及其制備方法與應(yīng)用，屬于光催化轉(zhuǎn)化CO2溫室氣體為高附加值的有機(jī)物的環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
近年來(lái)，半導(dǎo)體光催化劑被廣泛應(yīng)用在光轉(zhuǎn)化CO2為高附加值的有機(jī)物來(lái)緩解能源危機(jī)和解決CO2氣體溫室效應(yīng)。迄今為止，科研人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多的光催化劑能夠光轉(zhuǎn)化CO2為有價(jià)值的有機(jī)物，如TiO2、CdS、SrTiO3、C3N4、BiVO4等等。目前，雖然很多的工作針對(duì)CO2光催化還原取得了很好的成果，但是其轉(zhuǎn)化效率仍然不能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，因此進(jìn)一步的探索是非常有意義的。
其中，助催化劑的使用被看作是一種非常有效的方法能夠顯著地提高CO2光轉(zhuǎn)化效率。當(dāng)前，助催化劑的研究主要集中在貴金屬基材料，例如：Pt、Ag、Au、Pd、Ru等。盡管，貴金屬基助催化劑獲得了很多卓越的成果，但是由于其低的儲(chǔ)存量和高的成本使它們很難作為工業(yè)級(jí)應(yīng)用。因此，非貴金屬基助催化劑的探索成為了趨勢(shì)和引起了科研人員越來(lái)越多的關(guān)注。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種新型光催化還原CO2的助催化劑及其制備方法與應(yīng)用，通過(guò)該方法合成的Bi/TiO2復(fù)合光催化材料，由于Bi的助催化作用，可以有效地實(shí)現(xiàn)光生電子和空穴的有效空間分離，使Bi/TiO2復(fù)合光催化劑具有較高的CO2光催化轉(zhuǎn)化活性，對(duì)于新型非貴金屬助催化劑的探索具有較高的價(jià)值。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種Bi/TiO2復(fù)合光催化劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將TiO2納米片分散到水中，攪拌均勻；
(2)向步驟(1)的溶液中加入五水硝酸鉍，攪拌均勻；攪拌的同時(shí)，通入CO2氣體；
(3)采用氙燈進(jìn)行光照，然后經(jīng)洗滌、干燥制備得到Bi/TiO2復(fù)合光催化劑。
本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供采用上述方法制備得到的Bi/TiO2復(fù)合光催化劑。
本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供上述Bi/TiO2復(fù)合光催化劑及其制備方法在光催化領(lǐng)域中的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益效果：
(1)助催化劑Bi的原料來(lái)源廣泛，成本低廉。
(2)本發(fā)明的Bi/TiO2復(fù)合光催化劑制備方法簡(jiǎn)單，只需一步原位光沉積就可制得，減少了環(huán)境污染，且制備成本低。
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