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光催化剂及其制备方法和应用与流程

803   编辑:中冶有色网   来源:广东电网有限责任公司云浮供电局  
2023-09-15 14:33:15
1.本技术属于光催化剂技术领域,具体涉及一种光催化剂及其制备方法和应用。 背景技术: 2.化石能源的过度开采与消耗等人类生产活动消耗了大量的能源,同时也伴随着大量的co2排放至大气中,造成严重的大气污染问题,所以如何解决化石能源过度开采与消耗时排放co2导致的大气污染以及能源消耗,是我们亟需解决的难题。 3.光催化还原co2制取碳氢化合物为解决上述难题提供了一个思路;光催化还原co2制取碳氢化合物就是利用太阳能作为能量来源,以廉价的水为还原剂,将化石能源的过度开采与消耗等人类生产活动中产生的co2还原,获得有用的碳氢化合物,实现co2的转化利用,缓解因co2排放对环境造成的负面影响;而铜基催化剂由于具有可吸附co2的丰富活性位点和突出的催化活性,且含量丰富,成本低,因此被广泛用作光催化还原co2的催化剂。 4.但铜/氧化亚铜等铜基复合材料作为光催化剂的催化性能有待提高,且铜基复合材料催化剂的光催化还原产物单一,光催化还原co2制取碳氢化合物多是co、ch4、ch3oh等低碳产物。 技术实现要素: 5.有鉴于此,本技术提供了一种光催化剂及其制备方法和应用,可以解决现有铜基复合材料催化剂作为光催化剂催化性能有待提高,且催化产物单一的技术问题。 6.本技术第一方面提供了一种光催化剂,所述光催化剂包括铜基复合材料和金,所述铜基复合材料为纳米线结构,所述金包覆所述铜基复合材料。 7.优选的,铜基复合材料包括铜和氧化亚铜。 8.需要说明的是,氧化亚铜为半导体,与铜复合后具有一定的光催化还原二氧化碳的性能,被化学性质稳定的金包覆避免了氧化亚铜被氧化,从而维持了光催化剂催化性能的稳定。 9.本技术第二方面提供了一种光催化剂的制备方法,包括以下步骤: 10.步骤1,将铜盐、溶剂、碱和还原剂混合均匀,得到铜盐混合液; 11.步骤2,将所述铜盐混合液静止恒温反应,得到纳米线; 12.步骤3,将所述铜纳米线与金源溶液混合反应,得到光催化剂; 13.所述金源溶液为四氯金酸和/或氯金酸盐。 14.优选的,所述铜纳米线与金源溶液混合反应包括:将铜纳米线超声分散在去离子水中,然后加入金源溶液混合反应。 15.需要说明的是,铜纳米线直径小,表面能大,容易团聚在一起增大直径,因此,超声分散使铜纳米线分散,减缓了直径为纳米尺寸的铜纳米线的团聚,使铜纳米线的直径维持在纳米尺
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