[發(fā)明專利]一種光催化劑及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110693525.8 | 申請日： | 2021-06-22 |
| 公開（公告）號： | CN113318758B | 公開（公告）日： | 2022-02-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 代凱;李蕭風(fēng);張金鋒 | 申請（專利權(quán)）人： | 淮北師范大學(xué) |
| 主分類號： | B01J27/057 | 分類號： | B01J27/057;B01J37/10;B01J37/34;B01J35/10;B01J23/08;C01B32/40 |
| 代理公司： | 深圳市弘為力創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44751 | 代理人： | 康曉春 |
| 地址： | 235000 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 光催化劑 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明首先采用水熱和煅燒方法制得花狀I(lǐng)n2O3，然后將上述的花狀I(lǐng)n2O3加入到由有機胺?水合肼二元混合溶液中，充分攪拌均勻，隨后加入鎘源、鋅源和硒源，攪拌均勻，轉(zhuǎn)移到微波反應(yīng)釜中反應(yīng)，即制得納米花狀I(lǐng)n2O3/ZnxCd1?xSe光催化劑。本發(fā)明的制備方法具有節(jié)約能耗、原料易得、簡單高效、反應(yīng)條件溫和、重復(fù)性好等特點，所制備出來的花狀I(lǐng)n2O3/ZnxCd1?xSe光催化劑，具有穩(wěn)定性高、比表面積大、催化效率高等顯著特點，應(yīng)用前景廣闊。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光催化劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
傳統(tǒng)化石燃料的使用產(chǎn)生了大量的二氧化碳，過量排放的二氧化碳造成了全球氣候的變化，造成海平面升高等一系列環(huán)境問題。有效的控制和降低大氣中的二氧化碳濃度是關(guān)乎國家發(fā)展的重大需求。模擬綠色植物，利用清潔可再生太陽能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為碳基燃料，在減少大氣中二氧化碳含量的同時，制備高附加值的碳基燃料或其他化學(xué)品，具有綠色、可持續(xù)等優(yōu)點，因而極具研究前景。此外，采用微波水熱合成，微波水熱具有縮短反應(yīng)時間、加熱均勻、效率高、節(jié)約能源等特點。
硒化鋅作為重要的II-VI族半導(dǎo)體材料，具有直接躍遷的能帶結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，在光電催化、光電器件、光致發(fā)光等具有廣闊的發(fā)展前景與應(yīng)用潛力。在光催化中，硒化鋅具有相對較寬的帶隙，太陽光中的可見光利用率較低，為了調(diào)節(jié)硒化鋅的帶隙，進一步擴展到可見光區(qū)域。通過改變鋅、鎘和硒組分比例的方式獲得ZnxCd1-xSe固溶體，在調(diào)節(jié)帶隙和增強可見光吸收方面具有重要意義。進一步通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)在界面處形成內(nèi)建電場，提高電子和空穴的分離速率，有效的提高了材料的光催化二氧化碳還原的性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明的制備方法具有節(jié)約能耗、原料易得、簡單高效、反應(yīng)條件溫和、重復(fù)性好等特點，所制備出來的產(chǎn)品具有穩(wěn)定性高、比表面積大、催化效率高等顯著特點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種光催化劑的制備方法，包括如下步驟：
(1)花狀I(lǐng)n2O3的制備：將銦源、尿素和十二烷基硫酸鈉加入去離子水中充分溶解并混合均勻，然后將上述混合液進行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物冷卻至室溫、離心洗滌、干燥，再經(jīng)過煅燒即制得所述花狀I(lǐng)n2O3；
(2)花狀I(lǐng)n2O3/ZnxCd1-xSe的制備：將步驟(1)獲得的花狀I(lǐng)n2O3分散加入到有機胺-水合肼的二元混合溶劑中充分溶解并混合均勻，然后再加入鎘源、鋅源和硒源并混合均勻，之后將所得混合液置于微波反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物冷卻至室溫、離心洗滌、干燥即制得所述花狀I(lǐng)n2O3/ZnxCd1-xSe。
優(yōu)選的，所述銦源為選自三氯化銦、硝酸銦、醋酸銦或硫酸銦中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述銦源、尿素和十二烷基硫酸鈉的摩爾比為1:5～10:2～5。
優(yōu)選的，所述水熱反應(yīng)的溫度為100～140℃，反應(yīng)時間為10～14h。
優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為300～500℃，煅燒時間為1～4h。
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