[发明专利]一种高效产过氧化氢的复合光催化剂的制备方法

说明书

一种高效产过氧化氢的复合光催化剂的制备方法，属于光催化剂制备技术领域，目的在于提供一种高效产过氧化氢的KCN/WO₃复合光催化剂的制备方法，本发明通过在K⁺掺杂提升g‑C₃N₄光生电子与空穴的分离能力的基础上，使用WO₃与g‑C₃N₄复合，充分利用g‑C₃N₄导带电子高效选择性还原氧气特性的同时，成功提升了复合光催化剂光生空穴的氧化能力，使得g‑C₃N₄的光催化产H₂O₂由单通道（导带电子还原）变为双通道（导带电子还原和价带羟基自由基合成），复合光催化剂的光催化产H₂O₂有了很大的提升，同等条件下相较于g‑C₃N₄提升了约有27倍。

技术领域

本发明属于光催化剂制备技术领域，具体涉及一种高效产过氧化氢的复合光催化剂的制备方法。

背景技术

H₂O₂作为一种有机合成的能源物质，由于其环境友好且高能量密度的特性在工业以及日常生活中均有着广泛的用途。同时由于其易于储存的特性，具有非常广泛应用前景的清洁能源。工业中产H₂O₂的方法包括蒽醌法、醇氧化法以及电化学合成等方法，其中以蒽醌法为主流，目前占总产量的95%以上。蒽醌法的主要步骤包括加氢，氧化，H₂O₂萃取以及工作溶液纯化和再循环等反应步骤，对能耗的需求非常高，同时对环境也有着一定程度的破坏，因此开发高效且环保的H₂O₂制备方法成为了时下热点。近几年中，由H₂与O₂经催化剂直接氧化合成H₂O₂曾一度被视为蒽醌法工艺的有效替代工艺，在此情况下科研工作者们对在金属催化剂作用下利用H₂与O₂直接合成H₂O₂进行了大量的研究，如Au-Pd双金属催化直接合成H₂O₂，该方法具有绿色、高效等优势，但存在很严重的爆炸隐患等安全风险，此外作为催化剂的贵金属往往价格不菲，大量惰性气体的使用也增加了其使用成本。因此，寻找新的绿色、高效且安全的H₂O₂生产技术迫在眉睫。