[发明专利]一种光催化二氧化碳还原的方法

权利要求书

1.一种光催化二氧化碳还原的方法，其特征在于：以二氧化碳为原料，以分散在硫化铟锌表面的部分硫化的铈氧化物纳米簇为催化剂，以水为还原剂，在光照条件下发生二氧化碳还原，产物仅为一氧化碳；

催化剂的制备方法：

称取锌盐前驱体，铟盐前驱体，铈盐前驱体和表面活性剂于不锈钢反应釜的聚四氟内衬中；加入溶剂，搅拌10 min以上使物料溶解；加入2-4倍锌盐摩尔量的硫代乙酰胺，继续搅拌10 min以上，将聚四氟内衬放入不锈钢反应釜中密封，放入预先设定好温度的烘箱中，晶化；晶化结束之后，用无水乙醇、去离子水依次各洗涤2-4次，最后再使用乙醇洗涤一次，放入真空干燥箱，60-120 ℃干燥12-24小时，得催化剂；

光催化还原二氧化碳：

在光反应管中加入催化剂，反应溶剂，牺牲剂，以LEDs灯珠和/或氙灯为光源，通入二氧化碳之后，在温和条件下进行光催化还原二氧化碳的反应，反应时间为1-50小时，得到CO。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：

催化剂的制备过程：所述锌盐前驱体为硝酸锌或者硫酸锌中的一种或两种；所述铟盐前驱体为氯化铟、硝酸铟中的一种或两种；所述铈盐前驱体为硝酸铈、氯化铈或者硫酸铈中的一种或两种以上；所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、聚乙二醇或者十六烷基三甲基氯化铵中的一种或两种以上；所述溶剂为乙二醇、水、乙醇或者甲醇的一种或两种以上；所述晶化温度为60 ℃-350℃，所述晶化时间为6-48小时；

光催化还原二氧化碳的过程：所述反应溶剂为水、乙腈或DMF中的一种或两种；

所述牺牲剂为三乙胺，三乙醇胺中的一种或两种；

所述光源为在模拟自然光中选取的不同波段或者是恒定波长的LEDs灯珠和/或氙灯，且其波长范围为200-900 nm；

所述反应温度为10-80 ℃；

所述锌盐前驱体的量为a mmol，所述铟盐前驱体的量为b mmol，所述铈盐前驱体的量为x mmol，所述表面活性剂的量为y mmol, 其中0a≤15，0b≤25，0y≤a且0ab≤10a, 0x≤a。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述锌盐前驱体的量为a mmol，所述铟盐前驱体的量为b mmol，所述铈盐前驱体的量为x mmol，所述表面活性剂的量为y mmol, 其中0a≤10，0b≤20，0y≤a且0ab≤10a, 0x≤a。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述催化剂的用量为1~50 mg催化剂/mL反应溶剂。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

反应体系中二氧化碳的压力为0.1-10 MPa。