[发明专利]一种无机-有机复合纳米粒子及其制备方法与应用

说明书

本公开涉及光催化剂领域，具体提供一种无机‑有机复合纳米粒子及其制备方法与应用。该无机‑有机复合纳米粒子结构为以银为核心，有机组合物包覆于外层，所述有机物包括交联的乙烯基苄氯、二乙烯基苯、过氧化苯甲酰。其制备方法为，将银纳米粒子超声分散在溶剂中，加入乙烯基苄氯、二乙烯基苯、过氧化苯甲酰，将体系慢慢升温至沸腾状态，保持沸腾蒸馏出大部分溶剂，离心分散，得到无机‑有机复合纳米粒子，干燥，备用；所述复合纳米粒子可以高效地将二氧化氮在光照条件下催化还原为甲醇。此外，该类型的核壳纳米粒子可以循环多次使用，有效提高单位材料转化二氧化碳为甲醇燃料能力。

技术领域

本公开涉及光催化剂领域，具体提供一种无机-有机复合纳米粒子及其制备方法与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

随着人类社会和经济的发展，能源危机问题和环境污染问题受到越来越多的关注，目前以及可预见的将来，化石燃料仍然将是重要的能量来源。燃料燃烧释放出的二氧化碳等物质所导致的一系列环境问题压力，比如温室效应、酸雨、雾霾等，已经越来越深刻地影响地球的可持续发展。

在大自然的碳源循环中，绿色植物利用太阳光能和水，通过光合作用将二氧化碳转换为富能量的碳水化合物是地球可持续碳循环中最重要的途径。受此启发，模拟光合作用体系，人工地将大气中过量丰富的二氧化碳再次还原为燃料物质或其他富能量前驱体(比如一氧化碳、甲醇、甲烷、甲酸等)，将会是控制日益严重的二氧化碳等问题的可取措施，符合绿色化学的基本理念和可持续发展战略。

目前的光催化还原二氧化碳反应体系，绝大多数是基于小分子的多组分复合体系，取得了长足的进步和发展。然而发明人发现，目前这些基于小分子体系的二氧化碳催化还原体系都存在着问题:(1)包括催化剂在内的各种材料难以回收循环再利用，造成了新的污染和碳源浪费问题，而这是与反哺自然，保护环境的初衷是背道而驰的。(2)没有将二氧化碳催化还原体系中的各个影响因素和环节综合在同一体系中全面调控和考量，造成光能和二氧化碳利用率低下，进而影响到整体的效率。

发明内容

针对现有技术中还原二氧化碳反应的催化剂难以回收再利用，且催化剂对光能利用率低的问题

本公开一个或一些实施方式中，提供一种无机-有机复合纳米粒子，该无机-有机复合纳米粒子结构为以银为核心，有机组合物包覆于外层，所述有机物包括交联的乙烯基苄氯、二乙烯基苯、过氧化苯甲酰。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种无机-有机复合纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：银纳米粒子超声分散在溶剂中，加入乙烯基苄氯、二乙烯基苯、过氧化苯甲酰，将体系慢慢升温至沸腾状态，保持沸腾蒸馏出大部分溶剂，离心分散，得到无机-有机复合纳米粒子，干燥，备用。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述无机-有机复合纳米粒子或上述无机-有机复合纳米粒子的制备方法制得的产品在光催化反应中的应用。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述无机-有机复合纳米粒子或上述无机-有机复合纳米粒子的制备方法制得的产品在光催化还原二氧化碳反应中的应用。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述无机-有机复合纳米粒子或上述无机-有机复合纳米粒子的制备方法制得的产品在光催化还原二氧化碳生成甲醇反应中的应用。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种光催化还原二氧化碳生成甲醇的方法，包括如下步骤：将上述无机-有机复合纳米粒子或上述无机-有机复合纳米粒子的制备方法制得的产品超声分散在溶剂中，加双(三甲基硅烷基)氨基钾，室温搅拌，常压下鼓入二氧化碳气体至饱和状态，搅拌反应一段时间；