[发明专利]一种Mo掺杂W18O49光催化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种Mo掺杂Wsubgt;18/subgt;Osubgt;49/subgt;光催化材料及其制备方法和应用，属于光催化技术领域。本发明提供的Mo掺杂Wsubgt;18/subgt;Osubgt;49/subgt;光催化材料由Wsubgt;18/subgt;Osubgt;49/subgt;纳米线聚集而成，所述Wsubgt;18/subgt;Osubgt;49/subgt;纳米线中部分W元素被Mo元素取代。Wsubgt;18/subgt;Osubgt;49/subgt;为具有局域表面等离子体共振效应的半导体缺陷氧化钨，能够将光吸收范围拓展到近红外区域，实现了全光谱响应，大大加强了其对太阳光的利用，能够实现光催化还原COsubgt;2/subgt;；并且Mo的掺杂增加Wsubgt;18/subgt;Osubgt;49/subgt;表面的氧空位，从而增加了Mo掺杂Wsubgt;18/subgt;Osubgt;49/subgt;光催化材料对COsubgt;2/subgt;的吸附能、降低了CO的吸附能，并且使反应过程中的COsubgt;2/subgt;生成CO的中间体(COOH*)更加稳定，从而提高了还原COsubgt;2/subgt;生成CO的选择性。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，尤其涉及一种Mo掺杂W₁₈O₄₉光催化材料及其制备方法和应用。

背景技术

不断增加的化石燃料消耗不仅会耗尽自然资源，还会导致温室气体的过度排放，例如二氧化碳(CO₂)。人工光合作用是太阳能驱动的将大气中的二氧化碳减少为增值化学品/燃料(例如CO、CH₄)的一种有前途的策略。生成的一氧化碳(CO)是费托工艺中的重要原料。

目前，半导体被广泛用于光催化CO₂到CO转化的光催化剂，包括金属氧化物、金属硫化物和基于半导体的异质结构。然而，固有的宽带隙导致仅对紫外光响应，产品选择性差限制了它们在实际应用中的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Mo掺杂W₁₈O₄₉光催化材料及其制备方法和应用，本发明Mo掺杂W₁₈O₄₉光催化材料可用于全光谱响应且对CO₂还原选择性高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种Mo掺杂W₁₈O₄₉光催化材料，由W₁₈O₄₉纳米线聚集而成，所述W₁₈O₄₉纳米线中部分W元素被Mo元素取代。

优选的，所述W₁₈O₄₉纳米线中Mo元素与W元素的摩尔比为0.01～20：80～99.99。

优选的，所述Mo掺杂W₁₈O₄₉光催化材料的粒径为100nm～1μm。

优选的，所述Mo掺杂W₁₈O₄₉光催化材料的比表面积为80.5703±1.6689m²/g。

本发明提供了上述方案所述Mo掺杂W₁₈O₄₉光催化材料的制备方法，包括以下步骤：

将可溶性含钨化合物、含五价钼的可溶性盐与还原性醇溶剂混合进行溶剂热反应，得到Mo掺杂W₁₈O₄₉光催化材料；

所述可溶性含钨化合物包括含六价钨的可溶性盐和/或含零价钨的化合物。

优选的，所述含六价钨的可溶性盐包括WCl₆和/或钨酸钠；所述含零价钨的化合物包括六羰基钨。