[發明專利]一種用于光催化還原CO2

有效

• 申請號: 202211059183.5
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115254118B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 謝曉峰;楊坤;陸冠宏;宋貫卿;段孝宇;孫靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J23/755;B01J35/02;B01D53/62;B01D53/86;C01B32/40
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 劉曉

1.一種用于光催化還原CO₂的有機干凝膠納米材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）將金屬源溶于有機溶劑中并加入有機配體進行攪拌，得到混合液；所述金屬源為鐵源和鈷源，或所述金屬源為鐵源和鎳源；所述有機配體為苯羧酸類有機配體；

（2）將所述混合液進行高溫反應，得到凝膠態產物；

（3）將所述凝膠態產物進行洗滌、干燥與研磨，得到有機干凝膠粉末；

（4）將所述有機干凝膠粉末在氬氣氣氛或氬氣與氫氣的混合氣氛中于200~300℃焙燒4~8h，制得用于光催化還原CO₂的有機干凝膠納米材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N,N-二甲基乙酰胺、四氫呋喃、二乙二醇單甲醚、二甲基亞砜中的一種或者多種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述苯羧酸類有機配體為對苯二甲酸、均苯三甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、2-氨基對苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、4,4`-二氧聯苯-3,3`-二羧酸、5`-（4-羧基苯）-2`-羥基-[1,1`：3``,1``-三苯基]-4,4``二羧酸、4,4`,4``-（1,3,5-三嗪-2,4,6-三基）三（氧基）三苯甲酸、5-氨基間苯二甲酸、3,3’,5,5’-偶氮苯四羧酸中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述鐵源為氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硝酸鐵、亞硝酸鐵中的一種或多種；

所述鈷源為氯化鈷、硫酸鈷、硝酸鈷中的一種或多種；和/或

所述鎳源為氯化鎳、硫酸鎳、硝酸鎳中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（1）中，所述攪拌的轉速為500~1500r/min，所述攪拌的時間為30~150min；

在步驟（1）中，所述金屬源與所述有機配體的摩爾比為（0.1~1）:1；和/或

在步驟（2）中，所述高溫反應的溫度為100~180℃，所述高溫反應的時間為12~15h。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（1）中，所述金屬源與所述有機配體的摩爾比為1:1。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：

所述攪拌的轉速為800~1000r/min，所述攪拌的時間為60~120min。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（4）中，將所述有機干凝膠粉末在氬氣氣氛或氬氣與氫氣的混合氣氛中于220℃焙燒6h。

9.由權利要求1至8中任一項所述的制備方法制得的用于光催化還原CO₂的有機干凝膠納米材料。

10.由權利要求1至8中任一項所述的制備方法制得的用于光催化還原CO₂的有機干凝膠納米材料在光催化還原CO₂中的應用。

11.由權利要求1至8中任一項所述的制備方法制得的用于光催化還原CO₂的有機干凝膠納米材料作為CO₂吸附劑的應用。

12.根據權利要求11所述的應用，其特征在于：

所述應用為將所述用于光催化還原CO₂的有機干凝膠納米材料制成圓柱狀吸附劑。

13.根據權利要求12所述的應用，其特征在于：

所述圓柱狀吸附劑的直徑為0.8~1.5cm，高度為1~5cm。