【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳资源化利用领域，特别涉及一种钴掺杂的双金属硫化物纳米片、其制备方法及应用。
技术介绍
1、利用太阳能将co2和h2o转化为碳基燃料具有极其重要的意义，不仅有利于解决环境污染，还可以帮助缓解能源危机。然而目前co2的光还原效率仍然很低，其中一个原因是太阳能利用不足。在现有技术中，co2光还原的研究主要集中在紫外线和可见光范围，而关于红外光驱动的co2还原少有报道。在红外光催化中，光催化的带隙通常需要＞1.8ev，而这样的催化剂并不利于红外光的利用。因此，传统单组分光催化剂很难在没有牺牲剂的情况下实现红外光驱动co2还原。另外，目前所有红外光驱动的co2还原，只能产生c1产物，这严重影响了红外光驱动co2还原的经济效益。例如，现有技术报道fecos2纳米片能够在可见光驱动下实现催化还原co2成c2h4，然而其无法有效吸收利用红外光，不能够实现红外光驱动光催化还原co2为c2h4等c2产物。目前，制备双金属硫化物纳米片并将其用于红外光催化还原co2的应用尚未见报道。
技术实现思路
1、技术问题：
2、提供了一种双金属硫化物纳米片红外光催化剂的制备方法，制得的双金属硫化物纳米片红外光催化剂能够在常温常压下利用红外光催化还原co2生成c2产物。
3、技术构思：
4、本专利技术设计并成功制备了一种具有良好结构和化学稳定性的钴掺杂的cuins2纳米片。在钴掺杂的cuins2纳米片中，cu和in能够提供携带不同电荷的双活性位点，采用少量的钴
5、技术方案：
6、一方面，提供一种双金属硫化物纳米片红外光催化剂的制备方法，其包括如下步骤：按照cu+：in3+：s的摩尔比为(0.5～1.5):(0.5～1.5):(2～3)，将cu+源、in3+源和升华硫充分溶解于三乙二醇中，混匀得到混合溶液；将所述混合溶液移入高压反应釜中，密封，于200℃下反应48h，自然冷却至室温，离心分离，取沉淀用乙醇和水洗涤数次，真空干燥，得到双金属硫化物纳米片红外光催化剂——cuins2纳米片。
7、另一方面，提供一种钴掺杂的双金属硫化物纳米片红外光催化剂的制备方法，其包括如下步骤：按照co2+：cu+：in3+：s的摩尔比为(0.01～0.05):(0.5～1.5):(0.5～1.5):(2～3)，将co2+源、cu+源、in3+源和升华硫充分溶解于三乙二醇中，混匀得到混合溶液；将所述混合溶液移入高压反应釜中，密封，于200℃下反应48h，自然冷却至室温，离心分离，取沉淀用乙醇和水洗涤数次，真空干燥，得到钴掺杂的双金属硫化物纳米片红外光催化剂——钴掺杂的cuins2纳米片。
8、在一些实施例中，所述混合溶液中三乙二醇的用量为20～100ml。
9、在一些实施例中，cu+：in3+：s的摩尔比为1:1:2.5。
10、在一些实施例中，co2+：cu+：in3+：s的摩尔比为0.04:1:1:2.5。
11、在一些实施例中，所述cu+源为氯化亚铜。
12、在一些实施例中，所述in3+源为四水合氯化铟。
13、在一些实施例中，所述co2+源为六水合氯化钴、硝酸钴或硫酸钴中的至少一种。
14、又一方面，提供前述的方法制得的红外光催化剂。
15、又一方面，提供前述的红外光催化剂在红外光催化还原二氧化碳产乙烯中的应用。
16、在一些实施例中，以前述的红外光催化剂作为光催化剂，以水和二氧化碳为原料，在常温常压下，利用红外光催化二氧化碳还原得到乙烯和一氧化碳。
17、有益效果：
18、(1)本专利技术设计并成功制备了一种具有良好结构和化学稳定性的钴掺杂的cuins2纳米片。在钴掺杂的cuins2纳米片中，cu和in能够提供携带不同电荷的双活性位点，采用少量的钴掺杂于cuins2纳米片中能够进一步增强活性位点上电荷的不对称性，成功构建不对称金属活性位点不仅克服了红外光催化还原co2无法生成c2产物的技术难题，而且由于加深了活性位点的电荷不对称，还获得了高的c2h4产率；
19、(2)本专利技术提供了一种操作简单易行的制备双金属硫化物纳米片红外光催化剂和钴掺杂双金属硫化物纳米片红外光催化剂的方法，其利用水热法一步可控合成cuins2纳米片或钴掺杂的cuins2纳米片；
20、(3)本专利技术研究发现，未掺杂的cuins2纳米片能够在常温常压下，以水为还原剂，实现了红外光催化还原二氧化碳产乙烯：未掺杂的cuins2纳米片在常温常压、红外光照射下，以水为还原剂，能将co2催化还原成一氧化碳和乙烯，且乙烯产率约为1.17μmol g-1h-1，乙烯选择性约为32.86％；相对于未掺杂的cuins2纳米片，钴掺杂后的cuins2纳米片具有更优异的红外光催化还原二氧化碳产乙烯的性能：钴掺杂后的cuins2纳米片在常温常压、红外光照射下，以水为还原剂，能将co2催化还原成一氧化碳和乙烯，且乙烯生成速率约为5.06μmol g-1h-1，c2h4选择性约为49.13％；
21、(3)基于本专利技术的红外光催化剂和本专利技术的红外光催化还原co2的方法，只需水作为还原剂，在常温常压下，利用红外光驱动即可实现将co2催化还原成一氧化碳和乙烯，产乙烯效率高、稳定性高，并且环境友好、可持续；相较于传统的可见光驱动的光催化剂，能量利用率更高，具有更高的经济效率。
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1.一种双金属硫化物纳米片红外光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.一种钴掺杂的双金属硫化物纳米片红外光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1或2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于，所述Cu+源为氯化亚铜。
6.根据权利要求1或2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于，所述In3+源为四水合氯化铟。
7.根据权利要求2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于，所述Co2+源为六水合氯化钴、硝酸钴或硫酸钴中的至少一种。
8.权利要求1至7中任一项所述的方法制得的红外光催化剂。
9.权利要求8所述的红外光催化剂在红外光催化还原二氧化碳产乙烯中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，以权利要求8所述的红外光催化剂作为光催化剂，以水和二氧化碳为原料，在常温常压下，利用红外光催化二氧化碳还原得到乙
...【技术特征摘要】
1.一种双金属硫化物纳米片红外光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.一种钴掺杂的双金属硫化物纳米片红外光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1或2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于，所述cu+源为氯化亚铜。
6.根据权利要求1或2所述的红外光催化剂的制备方法，其特征在于...
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