[發(fā)明專利]一種用于光催化固氮合成氨的Mo或Fe摻雜Zn1-x

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011095938.8
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112264049B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 董鵬玉;羅虎;關榮鋒;管瑞峰;宋駿;陸聰;房維;朱雷
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;C01C1/04;C01C1/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 殷星

本發(fā)明公開了一種用于光催化固氮合成氨的Mo或Fe摻雜Znsubgt;1?x/subgt;Insubgt;2/subgt;Ssubgt;4/subgt;催化劑的制備方法。該方法步驟如下：在磁力攪拌條件下，將六水合硝酸鋅、硝酸銦、L?半胱氨酸溶解到去離子水中，再加入含鉬或鐵元素的無機鹽，磁力攪拌后，將混合溶液轉(zhuǎn)移到水熱反應釜中，連同水熱反應釜一起放入鼓風干燥箱中，水熱反應15?24小時后冷卻至室溫后，得到黃綠色沉淀，依次用去離子水和乙醇對黃綠色沉淀進行洗滌，重復離心洗滌3?5次后，在鼓風干燥箱中60?100℃干燥整晚，得到Mo或Fe摻雜Znsubgt;1?x/subgt;Insubgt;2/subgt;Ssubgt;4/subgt;光催化固氮催化劑。本發(fā)明Mo或Fe摻雜Znsubgt;1?x/subgt;Insubgt;2/subgt;Ssubgt;4/subgt;光催化固氮催化劑固氮效率高，制備方法簡單，具有良好的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及光催化劑領域，具體涉及一種用于光催化固氮合成氨的Mo或Fe摻雜Zn_1-xIn₂S₄催化劑的制備方法。

背景技術

氨不僅是一種廣泛使用的化工原料，還可用作重要的能源載體。哈伯法合成氨被認為是20世紀最偉大的發(fā)明之一，為人類社會的發(fā)展做出了巨大貢獻。同時，氨合成過程每年需要消耗世界總能源的1%-2%。因此，開發(fā)綠色清潔的氨合成方法一直是世界范圍內(nèi)工業(yè)界和學術界關注的熱點。隨著人工光合成太陽燃料研究的蓬勃發(fā)展，利用太陽能光催化的方式實現(xiàn)在溫和條件下合成氨吸引了越來越多研究者的興趣，因為這是一條最為理想的能源利用途徑，即直接利用太陽能將氮氣和水轉(zhuǎn)化為氨（催化學報,?2018,?(39):?1180-1188）。

當前，研究發(fā)現(xiàn)具有光催化固氮合成氨性能的催化劑主要有以下幾類：（1）Bi系光催化固氮材料。申請?zhí)枮镃N201811388166.X的發(fā)明專利公開了一種納米碳纖維支撐鹵氧化鉍（BiOI/BiOBr/CNFs）光催化劑的制備及太陽能固氮應用。申請?zhí)枮镃N201810784797.7的發(fā)明專利公開了一種BiS/BiOBr復合光催化材料的制備方法及其應用。申請?zhí)枮镃N201711218003.2的發(fā)明專利公開了一種合成氨催化劑（Bi_xTM1_yTM2_zOCl）及其制備方法和應用。申請?zhí)枮镃N201911359180.1公開了一種氮摻雜的凹凸棒石/碳/溴氧化鉍（BiOBr）復合固氮光催化劑及其制備方法和應用。申請?zhí)枮镃N201610015669.7的發(fā)明專利公開了一種Bi₂O_3-x/nBi_aMO_b太陽能固氮光催化材料。（2）氮化碳系光催化固氮材料。申請?zhí)枮镃N109317180A的發(fā)明專利公開了一種光催化固氮g-CN/氧化物復合材料的制備方法。申請?zhí)枮镃N201811101338.0的發(fā)明專利公開了一種Fe(Ⅲ)修飾的氮化碳納米片及其在光催化固氮中的應用。申請?zhí)枮镃N202010138708.9的發(fā)明專利公開了一種用于光催化固氮的氮化碳納米棒陣列光催化劑及其制備方法。（3）其他光催化固氮催化劑。申請?zhí)枮镃N201811514532.1的發(fā)明專利公開了一種鈮酸鋰（LiNbO₃）型氧化物/凹凸棒石非線性光學復合光催化材料及其制備方法與應用，在光催化固氮過程中會吸附部分氮氣，提高了光催化固氮效率。授權號為CN10953491A的中國專利公開了一種含氧空位的鈦酸鑭（LTO）納米片光催化劑，并將其應用于光催化固氮；該含有氧空位的LTO納米片光催化固氮性能明顯提升。申請?zhí)枮镃N109225194A的中國專利公開了一種Zn摻雜氧化銦光催化固氮材料的制備方法和應用，該光觸媒材料為鐵錳礦型金屬氧化物，在光催化固氮合成氨的應用中表現(xiàn)出優(yōu)異的化學穩(wěn)定性。申請?zhí)枮镃N201910864772.2的發(fā)明專利公開了一種黑磷納米片/硫化鎘光催化固氮催化劑的制備方法和應用。申請?zhí)枮镃N201910893860.5的中國專利公開了鈦基金屬有機骨架材料在光催化固氮中的應用。

然而，概括來講，現(xiàn)有技術存在以下問題：