[发明专利]一种利用糖类和金属离子制备二氧化碳还原光催化剂的方法

说明书

本发明提供了一种利用糖类和金属离子制备二氧化碳还原光催化剂的方法。是先将金属盐和糖类于蒸馏水中混合均匀，再在120～250℃水热反应2～50h得到反应产物；最后将所得反应产物进行离心、洗涤、干燥即得二氧化碳还原光催化剂。本发明制备方法简单，制备得到的二氧化碳还原光催化剂相比于传统的金属氧化物光催化剂，具有吸光范围宽的特点，本发明对糖类进行资源化利用，利用水热法把糖类转化成为具有光催化性质的新型高效光催化剂，易大规模应用，在光催化剂领域具有优良的应用前景。

技术领域

本发明属于光催化材料领域。更具体地，涉及一种利用糖类和金属离子制备二氧化碳还原光催化剂的方法。

背景技术

当前，二氧化碳气体排放造成的全球气候变化，已成为全世界最关心的问题之一。近二十年是自20世纪以来最温暖的时期，极端高温事件发生的频率明显增加。据美国国家海洋和大气管理局分析，2018年全球表面温度比1951到1980年间的平均值高0.83度，造成此现象最主要的原因是二氧化碳等温室气体的排放。2018年世界气象组织年度《温室气体公报》指出，与19世纪相比，2018年大气中的二氧化碳含量增加了46％。

因此，对于二氧化碳的有效处理成为了一个热门的研究领域，其中二氧化碳的还原是目前应用的最普遍的一种技术，人们开发出基于微生物、高温热催化、电催化和光电催化等方法对二氧化碳进行还原。其中，光催化还原二氧化碳是一种绿色环保的技术，它可以利用太阳能这种无污染清洁的能源，在半导体上把二氧化碳还原成甲烷、甲酸、甲醇等高附加值产物，是一种非常有发展潜力的技术。目前，用于光催化二氧化碳还原的材料主要是金属氧化物半导体，专利CN109772357A公开了一种铋酸铜/氧化钨复合薄膜材料制备方法，是先将负载氧化钨种子层的FTO于钨酸溶液中在180℃～200℃保温8～10h，自然冷却至室温，经干燥得到FTO表面的片状WO₃薄膜材料；再将硝酸铜和硝酸铋的混合水溶液旋涂在片状WO₃薄膜材料，然后通过马弗炉置于550～650℃保温10～24小时，得到CuBi₂O₄/WO₃复合光催化材料。但是，这类传统的光催化二氧化碳还原材料具有吸光范围窄，且制备过程复杂，而且难以大规模应用。

因此，迫切需要开发一种制备方法简单，吸光范围宽，并且原料来源广泛，可大规模生产应用的二氧化碳还原光催化剂。

发明内容

本发明旨在提供一种利用糖类和金属离子制备二氧化碳还原光催化剂的方法，利用该方法制备得到的二氧化碳还原光催化剂进行二氧化碳还原时，可将二氧化碳还原成一氧化碳、甲酸等高附加值产物。提供了一种全新的对糖类进行资源化利用的方法，在二氧化碳还原等能源化工领域有着广泛的应用前景。

本发明的目的是提供一种利用糖类和金属离子制备二氧化碳还原光催化剂的方法。

本发明的另一目的在于提供一种二氧化碳还原光催化剂。

本发明的再一目的在于提供所述二氧化碳还原光催化剂在进行光催化二氧化碳还原中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明请求保护一种利用糖类和金属离子制备二氧化碳还原光催化剂的方法，包含如下步骤：

S1.取金属盐和糖类于蒸馏水中混合均匀，再在120～250℃下水热反应2～50h得到反应产物；

S2.将所得反应产物进行离心、洗涤、干燥得到水热碳/金属复合物材料，即所述二氧化碳还原光催化剂。

优选地，所述糖类为葡萄糖、蔗糖、淀粉中的一种或几种。

优选地，所述金属盐为硫酸铜、硫酸锌、硫酸镍、硫酸钴、硝酸铋、氯化铜、氯化锌、氯化镍、氯化钴、氯化铋、氯化金、硝酸银中的一种或几种。