[发明专利]一种富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒、催化体系及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒在光热水蒸发中的应用，其特征在于，纳米棒壁上具有介孔结构，所述富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒中包含有W⁵⁺，存在非晶结构，

所述富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒通过以下方法制备：

步骤S1，将三氧化钨均匀分散到乙二胺中，其中三氧化钨和乙二胺的质量体积比为(0.3-0.5)：(10-15)，于150～200℃下反应6～9h后冷却至室温，将产物离心分离后，用水和乙醇分别洗涤，于30～60℃干燥10-15小时，将干燥后的产物置于以1～5℃/min的速度升温至600～800℃，恒温4～6h后自然冷却至室温20～25℃，所得黄色粉末为黄色三氧化钨多孔纳米棒；

步骤S2，将三氧化钨多孔纳米棒在氨气气氛下，以1～5℃/min的升温速度升温至400～500℃后，煅烧1～3h，自然降温，得到富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述三氧化钨多孔纳米棒的长度为1～3微米，所述纳米棒壁上介孔的孔径为2-10nm。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，在所述富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒的作用下，8小时水蒸发转化效率为70％～80％。

4.一种基于富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒的催化体系，其特征在于，包括不锈钢网，所述不锈钢网上包覆有富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒形成的包覆层，纳米棒壁上具有介孔结构，所述富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒中包含有W⁵⁺，存在非晶结构，所述包覆层的外部设有疏水层。

5.如权利要求4所述的基于富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒的催化体系在光热水蒸发中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，催化体系的制备方法包括以下步骤：

步骤1，将富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒，利用滴涂法涂布到不锈钢网上；

步骤2，将步骤1所制得的包有黑色富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒的不锈钢网进行疏水处理。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述步骤1的具体步骤为：将富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒在无水乙醇中分散均匀，其中富含氧空位的三氧化钨多孔纳米棒与无水乙醇的质量体积比为(50-70)：(1-2)，加入Nafion溶液，其中Nafion溶液与无水乙醇的体积比为(0.01-0.02)：1，超声10-40min，然后将其涂布在丙酮和无水乙醇超声处理的不锈钢网上；

所述步骤2的具体步骤为：取三氯(1H 1H 2H 2H全氟辛基)硅烷，与经过步骤1处理后的不锈钢网在密封罐中50-90℃下共热0.5-1h，通过蒸汽沉积过程在不锈钢网表面上形成一层疏水层。