本發(fā)明涉及光電催化技術(shù)，尤其是一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，利用太陽(yáng)光進(jìn)行光催化反應(yīng)成為解決這些問(wèn)題的有效途徑之一。氧化鎢(wo3)作為一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體光催化劑，具有合適的帶隙(2.5-2.8ev)，能夠捕獲近12％的太陽(yáng)光譜，廣泛應(yīng)用于吸附、催化、儲(chǔ)能及敏感器件等領(lǐng)域。

2、然而，氧化鎢基材料通常導(dǎo)電性較差，且光生電子與空穴復(fù)合速率較快，這限制了其光電催化性能的提升。

3、為此，我們提出一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，該復(fù)合光電催化材料應(yīng)用于光電催化分解水制氫、光電催化降解有機(jī)污染物、光電催化還原二氧化碳，具體應(yīng)用方法為：將復(fù)合光電催化材料應(yīng)用到光電催化反應(yīng)中，然后對(duì)使用后的復(fù)合光電催化材料進(jìn)行再生處理，而后再將再生的復(fù)合光電催化材料重新應(yīng)用到光電催化反應(yīng)中，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合光電催化材料在光電催化反應(yīng)中的循環(huán)利用，其具體應(yīng)用步驟操作如下：

4、s1、將復(fù)合光電催化材料依次固定在裝有待催化反應(yīng)溶液的反應(yīng)器內(nèi)壁上，并圍繞一周，使得復(fù)合光電催化材料插入反應(yīng)溶液中，同時(shí)刮下部分復(fù)合光電催化材料的散料，將其分散在反應(yīng)溶液中，在反應(yīng)器上設(shè)置可見(jiàn)光源照射，用于充分照射復(fù)合光電催化材料，在可見(jiàn)光照射下進(jìn)行1h光催化反應(yīng)；

5、s2、反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)過(guò)濾、離心等方法將復(fù)合光電催化材料從反應(yīng)介質(zhì)中分離出來(lái)，并對(duì)回收的復(fù)合光電催化材料進(jìn)行清洗和干燥處理；

6、s3、將步驟s2中再生的復(fù)合光電催化材料重新應(yīng)用到下一次的光催化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中。

7、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，上述光催化過(guò)程在常溫常壓下進(jìn)行。

8、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述s1中的反應(yīng)器設(shè)有攪拌裝置。

9、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s1中的可見(jiàn)光光源為300w的氙燈通過(guò)紫外過(guò)濾光片得到≧420nm的可見(jiàn)光。

10、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述步驟s1中的反應(yīng)過(guò)程中還可以加入甲醇、乙醇等犧牲劑。

11、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述復(fù)合光電催化材料的制備方法為：先以fto導(dǎo)電玻璃片為基底，采用溶劑熱法制備氧化鎢，然后選擇與氧化鎢帶隙匹配的第二相半導(dǎo)體，并采用溶劑熱法在氧化鎢表面外延生長(zhǎng)，形成三維分級(jí)結(jié)構(gòu)的ⅱ型異質(zhì)復(fù)合材料。

12、在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述第二相半導(dǎo)體采用tio2、zno、sn3o4、sno2、bivo4、bi2wo6、bi2moo6中的任一種。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

14、本發(fā)明制備的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料具有較好的結(jié)構(gòu)和形貌，表現(xiàn)出優(yōu)異的光電催化活性。

15、本發(fā)明制備的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料通過(guò)與第二相半導(dǎo)體復(fù)合，形成三維分級(jí)結(jié)構(gòu)的ⅱ型異質(zhì)復(fù)合材料，有效提高了電子和空穴的分離效率，降低了光生電子與空穴的復(fù)合速率。

16、本發(fā)明制備的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低廉，合成方法普適，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

17、本發(fā)明制備的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化水分解制氫方面具有很好的應(yīng)用前景，為解決能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題提供了新的解決方案。

技術(shù)特征：

1.一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，其特征在于：該復(fù)合光電催化材料應(yīng)用于光電催化分解水制氫、光電催化降解有機(jī)污染物、光電催化還原二氧化碳，具體應(yīng)用方法為：將復(fù)合光電催化材料應(yīng)用到光電催化反應(yīng)中，然后對(duì)使用后的復(fù)合光電催化材料進(jìn)行再生處理，而后再將再生的復(fù)合光電催化材料重新應(yīng)用到光電催化反應(yīng)中，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合光電催化材料在光電催化反應(yīng)中的循環(huán)利用，其具體應(yīng)用步驟操作如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，其特征在于：上述光催化過(guò)程在常溫常壓下進(jìn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，其特征在于：所述s1中的反應(yīng)器設(shè)有攪拌裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，其特征在于：所述步驟s1中的可見(jiàn)光光源為300w的氙燈通過(guò)紫外過(guò)濾光片得到≧420nm的可見(jiàn)光。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，其特征在于：所述步驟s1中的反應(yīng)過(guò)程中還可以加入甲醇、乙醇等犧牲劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，其特征在于：所述復(fù)合光電催化材料的制備方法為：先以fto導(dǎo)電玻璃片為基底，采用溶劑熱法制備氧化鎢，然后選擇與氧化鎢帶隙匹配的第二相半導(dǎo)體，并采用溶劑熱法在氧化鎢表面外延生長(zhǎng)，形成三維分級(jí)結(jié)構(gòu)的ⅱ型異質(zhì)復(fù)合材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種fto上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，其特征在于：所述第二相半導(dǎo)體采用tio2、zno、sn3o4、sno2、bivo4、bi2wo6、bi2moo6中的任一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種FTO上生長(zhǎng)的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料在光電催化中的應(yīng)用，該復(fù)合光電催化材料應(yīng)用于光電催化分解水制氫、光電催化降解有機(jī)污染物、光電催化還原二氧化碳，具體應(yīng)用方法為：將復(fù)合光電催化材料應(yīng)用到光電催化反應(yīng)中，然后對(duì)使用后的復(fù)合光電催化材料進(jìn)行再生處理，而后再將再生的復(fù)合光電催化材料重新應(yīng)用到光電催化反應(yīng)中，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合光電催化材料在光電催化反應(yīng)中的循環(huán)利用。本發(fā)明制備的氧化鎢基復(fù)合光電催化材料通過(guò)與第二相半導(dǎo)體復(fù)合，形成三維分級(jí)結(jié)構(gòu)的Ⅱ型異質(zhì)復(fù)合材料，有效提高了電子和空穴的分離效率，使其在光催化反應(yīng)中降低了光生電子與空穴的復(fù)合速率，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低廉，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：朱路平,吳偉浩,閆哲暉,王利軍,祝向榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海第二工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6