一种多孔微球、Z型光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多孔微球、Z型光催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的多孔微球包括WO3结晶颗粒聚集体；其制备方法的步骤包括：将浆料A喷雾热解，得到前驱体；刻蚀前驱体中的模板材料热解物，即可。本发明专利技术的Z型光催化剂包括光氧化催化剂和光还原催化剂，其中，光氧化催化剂为多孔微球。本发明专利技术的多孔微球比表面积大，基于其构建的Z型光催化剂可应用于光催化领域，其光响应范围大，可见光吸收率高，具有较高的甲烷选择性和CO2转化率。转化率。转化率。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔微球、Z型光催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种多孔微球、Z型光催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]太阳能转化CO2能够用来缓解温室效应和产生可再生燃料，被认为是解决日益严重的环境问题和能源危机的最有前景的手段之一。
[0003]WO3对太阳光的具有强烈吸收和稳定的物理化学性质，所以被认为是最有前途的半导体催化剂之一。然而，WO3的比表面积小，电荷分离弱，可见光响应有限。因此，WO3在光催化还原CO2中的应用受到很大影响。
[0004]催化剂的比表面积越大，暴露的活性位点越多，这有利于提高光催化活性。为了改善WO3的光催化活性，现有技术中通过例如水热法来增加WO3的比表面积，但已开发的合成方法仍然很复杂，比表面积在一定程度上也不理想。
[0005]同时，光生电荷的有效分离和利用是提高光催化活性的关键因素。为此，已开发出各种有效策略，例如原子掺杂、形态控制、异质结构造等。受自然光合作用过程的启发，人工Z型光催化剂在实现高光催化性能方面具有很大的潜力，Z型光催化剂同时具有较强的催化氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔微球，其特征在于，其包括WO3结晶颗粒聚集体；其中，所述的WO3结晶颗粒的直径为10～30nm；所述多孔微球的直径为0.5～3μm；所述多孔微球包含孔，所述孔的孔径为0～50nm，但不为0。2.如权利要求1所述的多孔微球，其特征在于，所述孔径为10～40nm；和/或，所述多孔微球的孔容为0.2～0.5cm3/g；较佳地为0.2～0.3cm3/g；例如0.246073cm3/g；和/或，所述多孔微球为WO3结晶颗粒聚集体；和/或，所述多孔微球的比表面积至少为20m2g
‑1；较佳地，所述多孔微球的比表面积为20～200m2g
‑1。3.一种多孔微球的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：S1、将浆料A喷雾热解，得到前驱体；其中，所述浆料A包括钨源、模板材料和溶剂；所述前驱体包括WO3和模板材料热解物；所述前驱体中，所述WO3和所述模板材料热解物的质量比为(2～10)：1；所述喷雾热解为将所述浆料A雾化形成气溶胶，然后将所述气溶胶热解，S2、刻蚀所述前驱体中的模板材料热解物，即可。4.如权利要求3所述的多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述前驱体中的WO3和模板材料热解物的质量比为(2～4):1；和/或，步骤S1中，所述模板材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或SiO2纳米颗粒；和/或，步骤S1中，当所述模板材料为SiO2纳米颗粒时，所述模板材料热解物为SiO2，所述前驱体包括WO3和SiO2；和/或，步骤S1中，所述钨源选自钨酸盐、偏钨酸盐和仲钨酸盐中的一种或多种；较佳地选自偏钨酸铵、仲钨酸铵和钨酸铵中的一种或多种；和/或，步骤S1中，所述溶剂为水和/或醇类溶剂；和/或，步骤S1中，所述浆料A中所述钨源的浓度为0.01～1mol/L；较佳地为0.1mol/L；和/或，步骤S1中，所述浆料A的制备方法包括下述步骤：将所述钨源的水溶液和所述模板材料的水分散液混合，即可；和/或，步骤S1中，所述喷雾热解还包括收集操作；较佳地，所述收集操作包括在真空泵的作用下通过气流携带粉状产物收集在滤纸上；和/或，步骤S2中，当所述模板材料热解物为SiO2时，所述刻蚀采用氢氟酸水溶液进行；和/或，步骤S2中，所述刻蚀的时间为0.5～12小时；较佳地为3～6小时；和/或，步骤S2中，所述刻蚀后还包括分离和干燥的步骤。5.如权利要求4所述的多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述SiO2纳米颗粒的尺寸为15～130nm；较佳地为60～130nm；更佳地为108nm；和/或，步骤S1中，所述醇类溶剂为甲醇或乙醇；和/或，步骤S1中，所述模板材料的水分散液的固含量可为...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡彦杰，江浩，李春忠，李玉冰，雷静，万欣怡，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：