[发明专利]一种用于光催化还原二氧化碳生成乙烯的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于光催化还原二氧化碳生成乙烯的催化剂，其特征在于，该催化剂是由原子级分散的Cu负载于CeO₂-TiO₂异质结构表面构成，其中CeO₂-TiO₂异质结构的载体由纳米CeO₂负载于多孔TiO₂表面组成；所述催化剂中Cu元素的质量分数为0.1-1wt%；所述催化剂中Ce元素的质量分数为5-15wt%；

所述催化剂的制备方法包括如下步骤：

1）称量2-氨基对苯二甲酸和钛酸四异丙酯，溶解于N,N-二甲基甲酰胺和甲醇的混合溶剂中，然后将溶液转移到反应容器内，在150℃下反应10-15h，反应结束后冷却至室温，收集沉淀并进行洗涤、干燥，得到MIL-125-NH₂粉体；

2）称量MIL-125-NH₂粉体均匀分散到水中，得到MIL-125-NH₂的悬浊液A；量取浓度为0.1mol/L的铜盐水溶液，加入到上述悬浊液A中，搅拌10-60min，得到悬浊液B；量取浓度为0.1mol/L的铈盐水溶液，加入到上述悬浊液B中，继续搅拌5-10h，得到悬浊液C；

3）将悬浊液C中的固体颗粒从溶液中分离出来，干燥后得到固体粉末；

4）将固体粉末置于空气氛围中，于400-550℃温度下高温煅烧3-5h，自然冷却至室温，即得到目标产物。

2.根据权利要求1所述的用于光催化还原二氧化碳生成乙烯的催化剂，其特征在于：步骤1）中，所述2-氨基对苯二甲酸和钛酸四异丙酯两者物质的量比为2:1。

3.根据权利要求1所述的用于光催化还原二氧化碳生成乙烯的催化剂，其特征在于：步骤1）中，所述MIL-125-NH₂粉体的颗粒尺寸为100-300nm。

4.根据权利要求1所述的用于光催化还原二氧化碳生成乙烯的催化剂，其特征在于：步骤2）中，所述MIL-125-NH₂粉体和水的质量比1-4:200。

5.根据权利要求1所述的用于光催化还原二氧化碳生成乙烯的催化剂，其特征在于：步骤2）中，所述混合溶剂中N,N-二甲基甲酰胺、甲醇的体积比为1:1；所述铜盐水溶液和悬浊液A的体积比1-5:1000；所述铈盐水溶液和悬浊液B的体积比为1-5:50。

6.根据权利要求1所述的用于光催化还原二氧化碳生成乙烯的催化剂，其特征在于：步骤4）中，高温煅烧的升温速率控制在1-3℃/min。

7.根据权利要求1-6任一项所述的催化剂在光催化CO₂转化方面的应用。