一种TiO2-CuO/g-C3N4复合纳米材料的合成方法及在CO2光催化还原中的应用技术

本发明专利技术公开了一种TiO2‑CuO/g‑C3N4复合纳米材料的合成方法及在CO2光催化还原中的应用。本发明专利技术采用溶胶‑凝胶法在不同分散介质中合成TiO2‑CuO/g‑C3N4复合纳米材料。本发明专利技术所得材料的光吸收边界发生红移，光催化还原CO2效能得以提高，因其不规整的堆积状结构，使得催化剂表面光反应活性位点增加，致使光催化还原CO2效能增强。将所得材料作为光催化剂应用于CO2光催化还原中，还原产物甲醇的最高产率可达0.702mg/g‑cat/min。同时，本发明专利技术通过对照实验及加入不同捕捉剂探讨了光催化剂还原CO2的机理及还原路径，得出h

【技术实现步骤摘要】
一种TiO2-CuO/g-C3N4复合纳米材料的合成方法及在CO2光催化还原中的应用
本专利技术涉及光催化材料，具体涉及一种TiO2-CuO/g-C3N4复合纳米材料的合成方法及在CO2光催化还原中的应用。
技术介绍
大气中CO2含量的增加主要是由矿物燃料在能源和运输的燃烧方面的应用导致的。天然燃料的日趋短缺，化工生产的绿色化要求日益提高，若现今化石燃料的消耗继续以同样的速度或更高的速度进行，我们的自然资源宝库将会减少。为了达到化工生产的绿色需求，为CO2排放制定有效的解决方法迫在眉睫。目前转化CO2的新型方法有化学肺转化、电化学还原、新型储氢材料转化、生物利用及光催化还原。其中光催化将CO2转化为可利用资源是一个较为温和的过程，且此过程耗能少，所需的能量均来自光的光子能量。自1972年Fujishima和Honda发现可利用Ti化电极光电分解水制氢气和氧气后，光电催化的研究开始受到了广泛的关注。为了实现CO2光催化还原的实际应用，且符合绿色化学要求，以CO2为原料将其转化为碳氢燃料的技术备受瞩目。但由于CO2在热力学上是一种非常稳定的化合物，在转化过程中要使C＝O键断裂需要消耗较高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TiO2‑CuO/g‑C3N4复合纳米材料的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将三聚氰胺装入含盖坩埚中，置于马弗炉中在450～650℃下焙烧3～6h，随炉冷却，将所得的g‑C3N4研磨成粉末，将粉末倒入敞口坩埚中在400～600℃下焙烧1～3h，得g‑C3N4纳米片，再将其分散于醇水混合液中，超声5～30min，得g‑C3N4分散液；(2)将钛酸丁酯与醇混合均匀，逐滴加入醇水混合液搅拌30～60min，加入硝酸铜至形成蓝色溶胶，干燥得前驱体，再将前驱体置于马弗炉中，在350～500℃焙烧2～5h，得到纳米催化剂TiO2‑CuO，命名为TC；(3)在搅拌条件下，将g‑C3N4分散...

【技术特征摘要】
1.一种TiO2-CuO/g-C3N4复合纳米材料的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将三聚氰胺装入含盖坩埚中，置于马弗炉中在450～650℃下焙烧3～6h，随炉冷却，将所得的g-C3N4研磨成粉末，将粉末倒入敞口坩埚中在400～600℃下焙烧1～3h，得g-C3N4纳米片，再将其分散于醇水混合液中，超声5～30min，得g-C3N4分散液；(2)将钛酸丁酯与醇混合均匀，逐滴加入醇水混合液搅拌30～60min，加入硝酸铜至形成蓝色溶胶，干燥得前驱体，再将前驱体置于马弗炉中，在350～500℃焙烧2～5h，得到纳米催化剂TiO2-CuO，命名为TC；(3)在搅拌条件下，将g-C3N4分散液逐滴加入至步骤(2)所得蓝色溶胶中，形成凝胶，干燥得前驱体，将前驱体置于马弗炉中，在350～500℃焙烧2～5h，得到纳米催化剂TiO2-CuO/g-C3N4，命名为TCC。2.根据权利要求1所述的TiO2-CuO/g-C3N4复合纳米材料的合成方法，其特征在于，g-C3N4纳米片与醇水混合液的质量体积比为0.1～0.3：4～15g/ml。3.根据权利要求1所述的T...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭正德，赵娅俐，曹洁，李敏，刘军，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43