【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂，具体涉及一种花状复合光催化剂、制备方法及其在二氧化碳还原方面的应用。
技术介绍
1、随着人口基数的变大以及科技日新月异的变化，人类对能源需要日益增加。目前我国主要能源仍然由有限且不可再生的化石燃料(天然气、石油、煤炭)保障，这些化石燃料不仅造成空气和水污染，而且导致向大气排放的二氧化碳爆炸性增长，导致全球变暖、温室效应等问题出现。所以开发新能源是缓解目前困境一种有希望的方法，光催化还原二氧化碳是一种有希望同时缓解温室效应和能源危机的技术。因此如何推动二氧化碳高效转化生成增值燃料是当前巨大的挑战。
2、庆幸的是，在众多可见光响应光催化剂中，三元金属硫化物znin2s4因其合成简单、稳定性好、能带结构合适等突出优点而受到广泛关注。znin2s4由于其合适的能带结构、可见光响应范围和化学稳定性，在co2还原方面表现出优异的性能。然而，其存在光生电荷-空穴对快速重组以及电荷迁移效率低的缺点。
3、近年来，金属有机框架(mofs)这一类多孔材料，由于其大的表面积、可调的多孔尺寸和气体吸附性能，成为光催化co2还原的潜在催化剂之一。然而，mofs也存在部分缺点，像光吸收范围窄、传导性差以及光生电子-空穴复合率高等缺点。因此，寻找一种有效策略来增强其光催化还原co2的性能是非常重要的。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种花状复合光催化剂、制备方法及其在二氧化碳还原方面的应用，该方法既能降低大气中的二氧化碳，同时又能够
2、本专利技术通过如下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种花状复合光催化剂的制备方法，具体包括如下步骤：
4、步骤一：将zrcl4和2-氨基对苯二甲酸加入到含有dmf的烧杯中；超声处理，加入醋酸溶液，再进行超声处理，将上述混合物转移到烘箱中反应；冷却至室温后，用溶剂进行离心洗涤数次，然后进行干燥，形成淡白色粉末，从而获得金属有机框架uio-66-nh2；
5、步骤二：在烧瓶中加入去离子水、甘油，磁力搅拌，然后分别加入锌源、铟源、硫源；随后，进行磁力搅拌，将所得混合物放入80℃油浴中2h；然后，收集所获得的样品，离心洗涤干燥，然后得到黄色粉末znin2s4；
6、步骤三：将步骤一中干燥后的样品加入到含有锌源、硫源、铟源的混合溶液中，在油浴锅中进行加热，加热时间为2h，温度为80℃，将所得样品进行离心洗涤干燥，最终得到所述花状复合光催化剂。
7、进一步地，步骤一中，所述zrcl4和2-氨基对苯二甲酸的摩尔比为1:1。
8、进一步地，步骤一中，所述反应的时间为24h，温度为120℃，所用溶剂为dmf和乙醇。
9、进一步地，步骤二中，锌源为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌，硫源为硫代乙酰胺和硫化钠，铟源为氯化铟、醋酸铟以及硝酸铟，本专利技术更倾向于锌源为氯化锌，硫源为硫代乙酰胺，铟源为氯化铟。
10、进一步地，步骤二中，锌源、硫源、铟源分别为氯化锌、硫代乙酰胺、氯化铟，所用溶剂为乙醇和去离子水，所述干燥温度为60℃，干燥时间为24h。
11、进一步地，步骤二中，所述锌源、铟源、硫源的摩尔比为1：2：4。
12、进一步地，步骤三中，所述金属有机框架uio-66-nh2与znin2s4的摩尔比可以为1:1；3:7；4:6；5:5，或者固定znin2s4的摩尔比，去改变uio-66-nh2的质量比，质量比调节范围大约为5～45％之间。
13、第二方面，本专利技术提供了一种花状复合光催化剂，通过本专利技术第一方面所述的方法制备得到。
14、第三方面，本专利技术还提供了一种花状复合光催化剂在二氧化碳还原方面的应用。
15、进一步地，所述应用包括如下内容：
16、将所述花状复合光催化剂放入到50ml光催化管中，加入乙腈和三乙醇胺的混合溶剂，所述光催化剂与混合溶剂的质量体积比为1:6，并伴随着磁力搅拌，反应时间为1h，冷却水温度为18℃。
17、与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
18、(1)、本专利技术提供的花状复合光催化剂材料uio-66-nh2/znin2s4有助于吸收可见光，增强了电荷转移特性；
19、(2)、本专利技术的uio-66-nh2/znin2s4的花状结构和较高的比表面积为二氧化碳还原提供了较为丰富的吸附、活化和反应位点；
20、(3)、uio-66-nh2/znin2s4复合材料中的光电子从uio-66-nh2转移到了znin2s4上，从而实现更有效的电荷分离；
21、(4)、uio-66-nh2/znin2s4复合材料光生电子-空穴转移能力更强；
22、(5)、本专利技术提供的花状复合光催化剂材料用于光催化co2还原，不需要加热系统，在室温下即可检测，工作温度低，操作条件温和；
23、(6)、本专利技术提供的花状复合光催化剂材料用于光催化co2还原，可以在室温即20℃-30℃、可见光照射，在此条件下，该复合材料光催化剂co2还原转化为co最大产率为57μmol g-1h-1，和例1以及例2生成co产率相比分别提高了3.35和2.71倍；
24、(7)、本专利技术提供的复合材料的制备方法操作简单，成本低廉，便于推广。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述ZrCl4和2-氨基对苯二甲酸的摩尔比为1:1。
3.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述反应的时间为24h，温度为120℃，所用溶剂为DMF和乙醇。
4.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，锌源为氯化锌、硝酸锌或醋酸锌，硫源为硫代乙酰胺或硫化钠，铟源为氯化铟、醋酸铟或硝酸铟。
5.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，锌源、硫源、铟源分别为氯化锌、硫代乙酰胺、氯化铟，所用溶剂为乙醇和去离子水，所述干燥温度为60℃，干燥时间为24h。
6.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述锌源、铟源、硫源的摩尔比为1：2：4。
7.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，进一步地，步骤三中，所述金属有机框架U
8.一种花状复合光催化剂，其特征在于，由权利要求1-7任意项所述的方法制备得到。
9.如权利要求8所述的一种花状复合光催化剂在二氧化碳还原方面的应用。
10.如权利要求9所述的一种花状复合光催化剂在二氧化碳还原方面的应用，其特征在于，所述应用包括如下内容：
...【技术特征摘要】
1.一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述zrcl4和2-氨基对苯二甲酸的摩尔比为1:1。
3.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述反应的时间为24h，温度为120℃，所用溶剂为dmf和乙醇。
4.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，锌源为氯化锌、硝酸锌或醋酸锌，硫源为硫代乙酰胺或硫化钠，铟源为氯化铟、醋酸铟或硝酸铟。
5.如权利要求1所述的一种花状复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，锌源、硫源、铟源分别为氯化锌、硫代乙酰胺、氯化铟，所用溶剂为乙醇和去离子水，所述干燥温度为60℃，干燥时间为...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭少红，于慧敏，贾美林，李春霞，闫佳琪，
申请(专利权)人：内蒙古师范大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。