[发明专利]一种钨酸铋-硫化钼复合微米花球及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种Bi₂WO₆‑MoS₂复合微米花球及其制备方法，所述催化剂包括花球结构的Bi₂WO₆和分布在Bi₂WO₆表面的颗粒状MoS₂；所述花球结构的Bi₂WO₆由Bi₂WO₆组成的片状结构自组装而成。在本发明中，颗粒状MoS₂分布于所述Bi₂WO₆的表面，形成了异质结，促进了电子‑空穴对的有效分离，使得复合材料的光催化活性显著提高。并且花瓣状结构Bi₂WO₆的存在有助于提高复合材料的比表面积，进而提高对可见光的吸收，为光催化反应体系提供了更大的接触面积和更多的活性位点，本发明将催化剂用于在可见光条件下催化CO₂和水反应生成有机物，具有较高的复合材料的光催化效率。

技术领域

本发明属于光催化材料技术领域，尤其涉及一种Bi₂WO₆-MoS₂复合微米花球及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业化的发展，化石燃料的大量使用，排放了大量二氧化碳温室气体。2015年3月的数据显示，大气中的二氧化碳气体已达到400.83ppm，是60万年以来的最高峰，导致了严重的温室效应和全球气候变暖，更带来了海平面上升等诸多问题，解决二氧化碳带来的温室效应问题迫在眉睫。现今科研工作者尝试对二氧化碳进行固化，将其转化为人类可利用的能源。

固定二氧化碳的方法主要涉及这两方面的问题：(1)如何洁净地获得所需能源；(2)如何活化稳定的二氧化碳分子。自从Inoue等在1979年报道了二氧化碳光催化生成有机物的先例，光催化还原二氧化碳的光催化材料成为科研工作者研究的一个焦点。

传统的宽带隙半导体光催化剂，如：TiO₂、ZnO等禁带宽带较大，对太阳能的利用率较低，只能吸收太阳能中4％的紫外光，光催化效率较低。为了更为有效地利用太阳能实现对二氧化碳的固化，科研工作者致力于开发新型可见光响应型光催化剂。Bi₂WO₆是一种具有层状结构的半导体多元氧化物，在可见光下具有一定的响应，以其交替出现的(Bi₂O₂)²⁺层和八面体的(WO₄)²-堆积而成的结构特征，具有较高的光催化活性，在二氧化碳固化领域受到广泛关注。

但是，Bi₂WO₆是一种直接带隙半导体，并且禁带宽度仅为2.75eV左右，光照时产生的光生电子和空穴直接复合几率较高，可见光响应较弱，光量子效率较低，并且Bi₂WO₆材料的比表面积小，光生电荷迁移距离较长，进而仍存在光催化效率较低，光催化效果仍不理想的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种Bi₂WO₆-MoS₂复合微米花球及其制备方法和应用，本发明提供的Bi₂WO₆-MoS₂复合微米花球，具有较高的光催化效率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：