【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光催化，具体涉及一种au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器及其制备方法和应用。
技术介绍
1、氨是化肥及工业化学品的基本原料，也是高储氢的清洁能源载体，因此合成氨工业对人类社会发展至关重要。传统热催化合成氨约占总氨合成量的30％，其采用的haber-bosch法会消耗全球化石燃料燃烧释放能量的1-3％，同时每年还会排放约3亿吨的温室气体。因此，开发绿色清洁高效的合成氨策略一直是前沿课题及研究热点。1977年，guth和schrauzer首次提出，在温和条件下以tio2为光催化剂，氮气和水为原料合成氨。近年来，光催化合成氨领域被众多研究者关注。在光催化合成氨过程中，限制反应的因素主要有两个方面，一方面是反应物之一的氮气的吸附活化，另一方面是光催化反应过程中的光传递。氮气的低溶解度、高键能阻碍了氮气在催化剂表面进行吸附活化，传统光催化剂的光利用率低、太阳能转化效率低，直接导致光催化合成氨效率低，严重限制了光催化合成氨工艺放大乃至工业化的应用，因此开发高效光催化合成氨催化剂是核心。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器及其制备方法和应用，该纳米反应器以mo0.1w0.9o2.72为载体，表面负载au纳米粒子，具有良好的光响应，光激发下富热电子表面改善了对氮气及氮还原中间体的吸附和活化，明显的提升了光催化固氮的活性。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术采
3、一种au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器，以mo0.1w0.9o2.72为载体，负载有2-10wt％的au纳米粒子。
4、作为优选，所述au纳米粒子的负载量为4-6wt％。
5、本专利技术的au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器具有双等离激元共振耦合效应，即金属纳米颗粒的lspr效应与非金属的spr效应耦合，其产生的热电子集中在表面附近的纳米尺度区域，可以在非常小的空间内产生高能量和高局域电磁场，有利于热电子与表面吸附分子相互作用，促进惰性分子活化。
6、本专利技术还提供了上述au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器的制备方法，先将钨源和钼源溶解在乙醇中得到钨钼混合溶液；钨钼混合溶液经溶剂热合成钼掺杂氧化钨；再将氯金酸溶液和钼掺杂氧化钨混合浸渍，得到前驱体；最后前驱体在还原性气氛下焙烧得到au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器。
7、作为优选，所述钨源选自五氯化钨、六氯化钨和六羰基钨中的一种；钼源为五氯化钼。
8、作为优选，所述溶剂热的温度为140-200℃；时间为12-24h。
9、作为优选，所述氯金酸溶液的浓度为10-50mmol/l。
10、作为优选，所述焙烧的过程为：以2-10℃/min升温至60-100℃保持0.5-1h，再以2-10℃/min升温至200-240℃保持1-3h；还原性气氛为h2/ar混合气氛。
11、本专利技术还提供了上述au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器的应用，将其用于光催化固氮。
12、与现有技术相比，本专利技术的优点：
13、本专利技术的au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器，以mo0.1w0.9o2.72为载体，表面负载au纳米粒子，具有良好的光响应，光激发下富热电子表面改善了对氮气及氮还原中间体的吸附和活化，明显的提升了光催化固氮的活性。例如，在全光谱光照射下，不加任何牺牲剂，实施例1制得的au-mo0.1w0.9o2.72的产氨速率高达562.3μmol/g/h。
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1.一种Au-Mo0.1W0.9O2.72双等离激元纳米反应器，其特征在于，所述Au-Mo0.1W0.9O2.72双等离激元纳米反应器以Mo0.1W0.9O2.72为载体，负载有2-10wt％的Au纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的Au-Mo0.1W0.9O2.72双等离激元纳米反应器，其特征在于，所述Au纳米粒子的负载量为4-6wt％。
3.权利要求1或2所述的Au-Mo0.1W0.9O2.72双等离激元纳米反应器的制备方法，其特征在于，先将钨源和钼源溶解在乙醇中得到钨钼混合溶液；钨钼混合溶液经溶剂热合成钼掺杂氧化钨；再将氯金酸溶液和钼掺杂氧化钨混合浸渍，得到前驱体；最后前驱体在还原性气氛下焙烧得到Au-Mo0.1W0.9O2.72双等离激元纳米反应器。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钨源选自五氯化钨、六氯化钨和六羰基钨中的一种；钼源为五氯化钼。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂热的温度为140-200℃；时间为12-24h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的过程为：以2-10℃/min升温至60-100℃保持0.5-1h，再以2-10℃/min升温至200-240℃保持1-3h；还原性气氛为H2/Ar混合气氛。
8.权利要求1-2任一项所述的Au-Mo0.1W0.9O2.72双等离激元纳米反应器或权利要求3-7任一项所述的制备方法制得的Au-Mo0.1W0.9O2.72双等离激元纳米反应器的应用，其特征在于，将其用于光催化固氮。
...【技术特征摘要】
1.一种au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器，其特征在于，所述au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器以mo0.1w0.9o2.72为载体，负载有2-10wt％的au纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器，其特征在于，所述au纳米粒子的负载量为4-6wt％。
3.权利要求1或2所述的au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器的制备方法，其特征在于，先将钨源和钼源溶解在乙醇中得到钨钼混合溶液；钨钼混合溶液经溶剂热合成钼掺杂氧化钨；再将氯金酸溶液和钼掺杂氧化钨混合浸渍，得到前驱体；最后前驱体在还原性气氛下焙烧得到au-mo0.1w0.9o2.72双等离激元纳米反应器。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹双凤，陈浪，王丙昊，陈广辉，刘裕云，田昇，王雄，胡星盛，王慧娟，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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