一种高效光催化还原CO2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料的制备制造技术

一种高效光催化还原CO2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料的制备，本发明专利技术属于光催化领域，特别涉及量子点纳米材料Ni‑CDs催化剂在光催化CO2还原为甲烷中的应用。本发明专利技术通过简单的一步水热法合成了镍掺杂碳量子点前体物质，并通过高速离心、抽滤、冷冻干燥等技术获得尺寸分布均匀的镍掺杂碳量子点。与纯相CDs相比，Ni‑CDs光催化性能明显增强，在可见光条件下，实现CO2的高效转化，甲烷的产率为20μmol/g·h，是纯相CDs的10倍。镍离子的掺杂不仅使得Ni‑CDs的吸光范围达到近红外区域引起光催化性能增强，同时也大大提高了纳米材料的量子产率。本发明专利技术充分利用太阳能将CO2催化还原为甲烷，为减碳提供了一种有效的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化，具体涉及一种镍掺杂碳量子点的制备以及该纳米材料在光催化还原co2中的应用。

技术介绍

1、co2是温室气体的主要组成成分，近些年它的排放量在逐渐升高。目前找到能够快速降低空气中co2浓度的方法尤为重要，因此关于光催化转化co2(即人工光合作用)的研究受到了广泛的关注。光催化以取之不尽的太阳能作为驱动力，目前已有大量研究者将不同的催化材料用于co2的还原，其中将co2还原为甲烷、一氧化碳、甲醇等高附加值化学燃料是最有吸引力的方法。因此探索合适的光催化剂对于有效实施该催化过程至关重要。

2、碳点(cds)是一种新型的发光零维碳纳米材料，具有稳定性高、毒性低、生物相容性好等的特点，因其独特的光电性质和应用潜力备受关注，其合成方法和应用一直为科学家们的关注重点。cds的尺寸一般在10nm以下，结构通常由sp2/sp3无定形的碳原子中心和具有丰富o/n/s的官能团或聚合物链的外壳两部分组成。根据碳核的微观结构和量子限制方面的差异，可将荧光cds进一步分为石墨烯量子点(graphene quantum dots，gqds)、碳量子点(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效光催化还原CO2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料的制备，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种高效光催化还原CO2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种高效光催化还原CO2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种高效光催化还原CO2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料制备方法，其特征在于：

5.一种高效光催化还原CO2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料通过权利要求1～4所述方法制备得到。

6.根据权利要求5所述的镍掺杂...

【技术特征摘要】

1.一种高效光催化还原co2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料的制备，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种高效光催化还原co2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种高效光催化还原co2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种高效光催化还原co2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料制备方法，其特征在于：

5.一种高效光催化还原co2为甲烷的镍掺杂碳量子点纳米材料通过权利要求1～4所述方法制备得到。

6.根据权利要求5所述的镍掺杂碳量子点纳米材料在光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂玲，倪小雪，孙常雁，杜青林，安蒙蒙，燕红，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：