一种Ce掺杂W制造技术

本发明专利技术提供了一种Ce掺杂W

【技术实现步骤摘要】
一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂及其制备方法
本专利技术属于光催化固氮材料
，具体涉及一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂，还涉及该Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法。
技术介绍
化石能源的大量使用对能源和气候变化等问题的需求不断增长，因此激发了人们探索可再生和清洁能源的浓厚兴趣，由于氢能具有高能量密度和环保无污染的优点被认为是未来主要的可持续清洁能源得到了广泛研究。而在各种固氮的工艺中，简便环保的光催化固氮技术引起了人们浓厚的兴趣，但光催化固氮技术很大程度上依赖于高活性，稳定且成本合适的催化剂，因此开发出合适的光催化剂对于光催化固氮(NRR)的发展尤为重要。在过去的几年中，人们已证明过渡金属氧化物和硫化物非贵金属电催化剂是作为NRR过程中最常用且高效的催化剂，但是它们的催化性能与商业Pt/C催化剂相比还存在一些差距，因此需要我们对催化剂进行调控以达到更优的性能。近几年大量研究成果表明杂原子掺杂是一种简单有效且有前途的方法，通过掺杂具有不同电负性的非金属杂原子引入电荷重新分布可以改变电子来调整主体材料的电子结构。此外，杂原子掺杂的优点之一是它不会改变基体材料的成分，可以保留其本身所需的固有特性。迄今为止，杂原子掺杂已被广泛用于修饰碳材料和金属化合物的电子结构，显示出调节基体光催化性能的巨大潜力。
技术实现思路
本专利技术第一目的在于提供一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，解决现有W18O49纳米线光催化固氮性能不够优异的问题。本专利技术第二目的在于提供一种上述方法制备的Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂。本专利技术第一目的是通过以下技术方案来实现的：一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：将一定量的乙醇、六氯化钨进行混合并搅拌，然后加入铈盐搅拌，得到混合溶液，最后将混合溶液移至聚四氟乙烯反应釜中，在150-240℃的条件下进行溶剂热反应3-24h，反应结束后进行离心，并用乙醇清洗，然后置于烘箱中烘干，得到Ce掺杂的W18O49纳米线材料。本专利技术方法通过简单的溶剂热法制备Ce掺杂的W18O49纳米线材料。本专利技术制备方法可以进一步做以下改进：所述混合溶液中六氯化钨与乙醇的质量体积比为(0.05-10)：(50-1000)g/mL，铈盐与六氯化钨的摩尔比为0.1％-6％。所述铈盐为氯化铈、氟化铈、碘化铈、硝酸铈中的一种。进一步地，所述铈盐为氯化铈。乙醇清洗次数为2-3次。所述烘箱烘干的温度为60℃。本专利技术第二目的是通过以下技术方案来实现的：一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂，通过上述方法制得。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法通过简单的溶剂热法制备得到了Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂，该材料具有适合的能带结构、大的比表面积和较多暴露的反应活性位点，具有较高的光催化固氮活性和稳定性；(2)本专利技术Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂相比于纯W18O49纳米线材料在3h内的光催化反应中，产率从27umolg-1h-1提升到40.3727umolg-1h-1，光催化固氮效率得到显著提升。(3)本专利技术制备方法简单、成本低、反应条件容易控制。为通过非金属杂原子掺杂的方法制备更高效的非贵金属光催化剂提供了一种有价值的见解，这有助于拓宽光催化合成氨潜在应用的道路。附图说明图1为本专利技术实施例1-4所得的Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂的XRD图谱；图2为本专利技术实施例1-5所得的Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂的SEM、TEM图；图3为本专利技术实施例1-4所得的Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂的BET图；图4为本专利技术实施例1-4所得的Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂的UV-vis曲线图；图5为本专利技术实施例1-4所得的Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂的固氮性能线图。具体实施方式以下结合具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，以便本领域技术人员更好理解和实施本专利技术的技术方案。实施例1一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：先将称好的0.3gWCl6样品倒入烧杯中，然后用量筒称取70mL乙醇加入烧杯中，加入磁子搅拌，时间为30min。然后再加入0.1553mgCeCl3，CeCl3与六氯化钨的摩尔比为0.5％，再进行搅拌，时间为10min，搅拌结束后，将混合溶液转移到100mL的反应釜中，在温度为200℃，保温时间为12h的条件下进行溶剂热反应，待反应釜自然冷却后将样品进行离心，并用乙醇清洗2-3次，然后放入60℃烘箱烘干备用。实施例2一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：先将称好的0.3gWCl6样品倒入小烧杯中，然后用量筒称取70mL乙醇加入烧杯中，加入磁子搅拌，时间为30min。然后再加入0.3107mgCeCl3，CeCl3与六氯化钨的摩尔比为1％，再进行搅拌，时间为10min，搅拌结束后，将混合溶液转移到100mL的反应釜中，在温度为200℃，保温时间为12h的条件下进行溶剂热反应，待反应釜自然冷却后将样品进行离心，并用乙醇清洗2-3次，然后放入60℃烘箱烘干备用。实施例3一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：将100mL小烧杯置于桌面，先将称好的0.3gWCl6样品倒入小烧杯中，然后用量筒称取70mL乙醇加入烧杯中，加入磁子搅拌，时间为30min。然后再加入0.6215mgCeCl3，CeCl3与六氯化钨的摩尔比为2％，再进行搅拌，时间为10min，搅拌结束后，将混合溶液转移到100mL的反应釜中，在温度为200℃，保温时间为12h的条件下进行溶剂热反应，待反应釜自然冷却后将样品进行离心，并用乙醇清洗2-3次，然后放入60℃烘箱烘干备用。实施例4一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：将100mL小烧杯置于桌面，先将称好的0.3gWCl6样品倒入小烧杯中，然后用量筒称取70mL乙醇加入烧杯中，加入磁子搅拌，时间为30min。然后再加入1.2431mgCeCl3，CeCl3与六氯化钨的摩尔比为4％，再进行搅拌，时间为10min，搅拌结束后，将混合溶液转移到100mL的反应釜中，在温度为180℃,保温时间为12h的条件下进行溶剂热反应，待反应釜自然冷却后将样品进行离心，并用乙醇清洗2-3次，然后放入60℃烘箱烘干备用。实施例5一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：先将称好的3gWCl6样品倒入小烧杯中，然后用量筒称取700mL乙醇加入烧杯中，加入磁子搅拌，时间为30min。然后再加入6.215mgCeCl3，CeCl3与六氯化钨的摩尔比为20％，再进行搅拌，时间为10min，搅拌结束后，将混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ce掺杂W

【技术特征摘要】
1.一种Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：
将一定量的乙醇、六氯化钨进行混合并搅拌，然后加入铈盐搅拌，得到混合溶液，最后将混合溶液移至聚四氟乙烯反应釜中，在150-240℃的条件下进行溶剂热反应3-24h，反应结束后进行离心，并用乙醇清洗，然后置于烘箱中烘干，得到Ce掺杂的W18O49纳米线材料。


2.根据权利要求1所述Ce掺杂W18O49纳米线光催化剂制备方法，其特征在于，所述混合溶液中六氯化钨与乙醇的质量体积比为(0.05-10)：(50-1000)g/mL，铈盐与六氯化钨的摩尔比为0.1％-6％。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇平，庄杨，吕慧丹，李伟，陈丹杨，王子良，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45