一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂的制备方法及其在光催化二氧化碳还原中的应用技术

本发明专利技术提供了一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂的制备方法及其光催化CO<subgt;2</subgt;还原应用，属于催化剂技术领域，该催化剂通过将不同摩尔比的硝酸铜与其他金属硝酸盐通过光诱导沉积在金属氧化物基底上制备而成。所述Cu‑M合金具有纳米尺寸量子点结构，复合催化剂表现出优异的光催化二氧化碳(CO<subgt;2</subgt;)还原性能，尤其对甲烷(CH<subgt;4</subgt;)具有高选择性。本发明专利技术所述的催化剂制备工艺简便、成本低廉、环境友好，且具有高效的催化活性和良好的循环稳定性。本发明专利技术预计在光催化CO<subgt;2</subgt;还原和甲烷生产等领域有广泛的应用前景，并且对清洁能源开发和环境治理具有重要的推动作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂，具体涉及一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂的制备方法及其在光催化二氧化碳(co2)还原中的应用，尤其适用于甲烷(ch4)的高选择性生产。

技术介绍

1、随着全球气候变化和能源短缺问题的加剧，二氧化碳(co2)转化为有用碳氢化合物，特别是通过太阳能驱动的光催化co2还原技术，成为应对环境和能源挑战的潜在解决方案。该技术不仅能够减少大气中的co2浓度，还能实现能源的存储和利用。然而，现有的光催化剂在多个方面存在显著不足，限制了其在实际应用中的推广。

2、首先，催化剂的光吸收性能往往不足，无法有效利用太阳光谱中的大部分辐射，影响了反应的整体效率。其次，光生载流子在催化剂表面的生成与分离效率低，容易发生复合，导致能量损失，从而降低催化活性。更为关键的是，光催化co2还原反应中的产物选择性较差，尤其是在高附加值产物(如甲烷)的生成效率上仍存在较大挑战。目前，大多数催化剂难以在多个反应路径之间实现良好的选择性，导致产物分布复杂且难以控制。因此，开发具有高效光吸收、良好载流子分离和优异产物选择性的光催化剂，尤其是针对甲烷等高附加值本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂，其特征在于，所述的催化剂由不同摩尔比的硝酸铜与金属硝酸盐在光照条件下沉积至金属氧化物基底上形成，其中沉积的合金具有纳米尺度。

2.根据权利要求1所述的一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂，其特征在于，沉积金属为非贵金属元素；合金平均尺寸为1～2nm；铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂中负载质量百分比为0.9～1.5％。

3.根据权利要求1所述的一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂，其特征在于，与硝酸铜中的铜元素形成合金的元素包括Co、Ni、In、Bi、Ln(Ln＝La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd)中的一...

【技术特征摘要】

1.一种一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂，其特征在于，所述的催化剂由不同摩尔比的硝酸铜与金属硝酸盐在光照条件下沉积至金属氧化物基底上形成，其中沉积的合金具有纳米尺度。

2.根据权利要求1所述的一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂，其特征在于，沉积金属为非贵金属元素；合金平均尺寸为1～2nm；铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂中负载质量百分比为0.9～1.5％。

3.根据权利要求1所述的一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂，其特征在于，与硝酸铜中的铜元素形成合金的元素包括co、ni、in、bi、ln(ln＝la、ce、pr、nd、sm、gd)中的一种。

4.根据权利要求1所述的一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂，其特征在于，其复合催化剂的表达式为：cuxlny-tio2、cuxcoy-tio2、cuxniy-srtio3、cuxiny-cu2o、cuxbiy-wo3(1≤x，y≤7)；其中x和y的比例通过调节硝酸盐的摩尔比进行优化确定。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一类铜基合金量子点/金属氧化物复合催化剂的制备方法，其特征在于，通过加...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱印龙，董中梁，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：