一种跨尺度金属半导体异质结催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:42074496 阅读:42 留言:0更新日期:2024-07-19 16:54
本发明专利技术公开了一种跨尺度金属半导体异质结催化剂及其制备方法和应用,制备方法包括:在盐模板辅助下可制备出富含Mo边界的MoS2半导体基底,然后将原子尺度和纳米尺度的金定向锚定到在上述基底活性面的异质结光催化剂,其中,金元素占上述基底的质量百分比的范围在2~3%内。本发明专利技术提供的跨尺度金属半导体异质结催化剂用于CO2光还原反应,可高选择性产乙酸和C2产物,以及产量高且稳定性较好,归因于金单原子和金纳米颗粒协同作用能有效调优光还原CO2为C2的热力学和动力学壁垒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料和光催化领域,更具体的说是涉及一种跨尺度金属半导体异质结催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、光驱动二氧化碳转化为化学燃料,是利用取之不尽的太阳能来推动碳中和,因此引起了工业界和学术界的广泛关注。目前,co2光还原系统的产物主要局限于c1类燃料,如一氧化碳,甲烷和甲酸。所使用的光催化剂通常为过渡金属半导体,纳米颗粒负载的半导体或者原子掺杂的半导体。但是上述催化剂的多电子和多质子转移动力学缓慢和c-c耦合的热力学困难,co2光还原很少得到具有商业价值的高能量密度的c2产品(乙烯,乙醇,乙酸等)。特别是,到2025年,全球对乙酸的需求预计将接近2500万公吨,估计市场规模为700亿元。因此,迫切需要开发一种兼具高效动力学和低壁垒热力学的光催化剂,用于实现co2高效还原为c2。

2、二维半导体材料由于其大的比表面积和高的表面暴露原子百分比等特性而引起人们的兴趣。特别是二硫化钼,具有独特的电子结构和大的光吸收范围薄层结构有利于载流子从内部快速转移到表面。此外,由弱范德华力连接的层间距离是co2和质子扩散的有效通道。最近的研究表本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,所述Mo源包括:乙酰丙酮钼、四氯化钼、钼酸铵或三溴化钼。

4.根据权利要求2所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂包括:乙醇、四氢呋喃或丙酮;

5.根据权利要求2所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,所述盐包括氟化钠,碘化钠,氯化钠或溴化...

【技术特征摘要】

1.一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,所述mo源包括:乙酰丙酮钼、四氯化钼、钼酸铵或三溴化钼。

4.根据权利要求2所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂包括:乙醇、四氢呋喃或丙酮;

5.根据权利要求2所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,所述盐包括氟化钠,碘化钠,氯化钠或溴化钠。

6.根据权利要求2所述的一种跨尺度金属半导体异质结催化剂的制备方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张辉陈材
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1