[發(fā)明專利]光吸收材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010785792.3
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111892086A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃春明
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳鐳鈮鉺科技有限公司
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02;B01J23/22
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 宋紅賓

本發(fā)明涉及光吸收材料及其制備方法，屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種能夠高效捕獲紫外可見紅外光譜的新型光吸收材料，該材料為VO_x粉體，其中，2＜x≤2.5。本發(fā)明首次提出以水熱合成方法來制備該光吸收材料，所制得的粉體對紫外可見近中紅外光具有很強的吸收，其制備條件和工藝簡單易控，對環(huán)境無污染，原料來源廣且廉價，有利于規(guī)模化生產(chǎn)。制得的VO_x光催化劑對太陽光有全吸收，提高了太陽能的利用率，增強了催化效率，從而可有效降解空氣污染物，適用于催化劑和光解水制氫領(lǐng)域。此外，所制得的VO_x粉體在近中紅外吸收強度高，能應用于紅外光吸收、防紅外輻射等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光吸收材料及其制備方法，具體涉及一種新型紫外可見近中紅外光吸收材料VO_x及其制備方法，屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光催化技術(shù)是一種在能源和環(huán)境領(lǐng)域有著重要應用前景的綠色技術(shù)，它以半導體為催化劑，通過吸收外界的太陽光，進行一系列的氧化還原反應，以達到降解污染物的效果。作為常見的一種污染物降解方式，光催化技術(shù)由于其能夠有效降解類似于羅丹明B、甲基橙以及苯酚等有機污染物而日益受到人們的關(guān)注。此外，光催化技術(shù)還能夠利用太陽能光催化裂解水產(chǎn)生氫能源，有望解決能源危機問題。現(xiàn)有的半導體催化劑僅能利用太陽光中5％左右的紫外光以及46％左右的可見光，仍有49％左右的近中紅外光未被利用，大大地降低了太陽光的利用率。另一方面，大部分半導體催化劑僅能吸收利用部分光能而不能全吸收太陽能，比如二氧化鈦只能吸收利用紫外光、氧化鐵只能吸收利用可見光、氧化錳只能吸收利用近紅外光。因此，如何尋找到一種能夠高效捕獲紫外可見紅外光譜的光催化劑，成為了提高光催化效率的主要途徑。

申請?zhí)枮?01811030034.X的中國發(fā)明專利公開了一種全光譜響應二氧化碳還原復合光催化劑及其制備方法，所述復合光催化劑是Cu₂In₂ZnS₅/Gd₂O₂S:Tb復合物，Gd₂O₂S:Tb分散在Cu₂In₂ZnS₅上，Cu₂In₂ZnS₅為二維片狀結(jié)構(gòu)，Gd₂O₂S:Tb由Gd₂O₂S:Tb納米片團聚而成。申請?zhí)枮?01811124607.5的中國發(fā)明專利公開了一種仿蛾眼納米結(jié)構(gòu)的黑色二氧化鈦納米復合材料的制備方法，以碳布作為基底材料，為太陽能蒸汽的離散提供良好的擴散通道；仿蛾眼納米結(jié)構(gòu)的二氧化鈦納米復合材料通過還原劑的還原反應，在碳布表面引入氧空位和表面無序結(jié)構(gòu)。申請?zhí)枮?01710213349.7的發(fā)明專利公開了一種高效全光譜響應CuS/石墨烯復合光催化劑及其制備方法，所述復合光催化劑是CuS微球附著在石墨烯片上，石墨烯為二維片狀結(jié)構(gòu)，CuS微球由CuS納米顆粒組裝而成。申請?zhí)枮?01010247518.7的發(fā)明專利公開了一種紫外可見全光譜光催化材料的制備方法和應用。該材料是以氯氧化鉍為基質(zhì)，摻雜有溴、碘中的一種或兩種元素的納米材料。

可見，全光譜的光催化材料研究較少，且制備方法較為復雜，成本較高，無法大規(guī)模工業(yè)化應用。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上缺陷，本發(fā)明解決的第一個技術(shù)問題是提供一種能夠高效捕獲紫外可見紅外光譜的新型光吸收材料，該材料制備方法簡單，成本較低。

本發(fā)明光吸收材料，為VO_x粉體，其中，2＜x≤2.5。

優(yōu)選的，該材料可吸收紫外光、可見光和近中紅外光。

優(yōu)選的，該材料由含釩前驅(qū)體和草酸經(jīng)水熱反應制備得到，其中，水熱反應的溫度為220～250℃，含釩前驅(qū)體中的釩與草酸中的碳的摩爾比為1:(1.5～3.5)。