[发明专利]一种碳化二钼/二氧化钛复合光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Mo₂C/TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：用钼源和苯胺制备Mo₂C粉末；

步骤1的具体实施步骤为：

步骤1.1：将Mo/C摩尔比为5:1～15:1的钼源与苯胺溶解在去离子水中，得到混合溶液A，再逐滴加入浓度为1mol/L的盐酸，同时进行搅拌，直至混合溶液A中出现白色沉淀；

步骤1.2：将含有白色沉淀的混合溶液A置于50℃的水浴中搅拌2.5～6h，降至室温后，洗涤至中性，干燥后得到固体B；

步骤1.3：通入Ar/H₂混合气体，对固体B进行高温碳化，然后冷却至室温，将所得产物在蒸馏水中钝化5～12小时，干燥后得到Mo₂C粉末；

步骤2：用步骤1制得的Mo₂C粉末分散到二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛水溶液中，经磁力搅拌1～4h后，制得前驱悬浊液；

步骤3：将步骤2制得的前驱悬浊液进行水热反应，制得Mo₂C/TiO₂复合光催化剂。

2.如权利要求1所述的Mo₂C/TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1.3中，高温碳化所用Ar/H₂混合气体中，Ar的体积分数为95％，H₂的体积分数为5％；升温过程为：首先在20℃下保持通Ar/H₂混合气体60min，然后以2℃/min的升温速度升至675～850℃保持5h。

3.如权利要求1所述的Mo₂C/TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，Mo₂C粉末的质量分数为2～75％。

4.如权利要求1所述的Mo₂C/TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3的具体实施步骤为：

步骤3.1：将步骤2制得的前驱液置于反应容器中，向反应容器中持续通入95％Ar/5％H₂混合气体0.5h；

步骤3.2：将前驱液自室温起以1℃/min的升温速率加热至150～180℃，水热反应12h，升温和水热反应过程中均进行磁力搅拌，生成物质C；

步骤3.3：待水热反应体系冷却至室温后，将物质C洗涤、干燥，得到Mo₂C/TiO₂复合光催化剂。

5.如权利要求1或4所述的Mo₂C/TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1.2、步骤3.3中，洗涤是采用去离子水和无水乙醇依次离心洗涤2～5次或洗至中性；步骤1.2、步骤1.3、步骤3.3中，干燥是在真空条件下，40～70℃，进行4～20h。

6.采用权利要求1～5中任意一项制备方法制得的Mo₂C/TiO₂复合光催化剂。

7.权利要求6所述的Mo₂C/TiO₂复合光催化剂在光催化还原CO₂反应中的应用。

8.如权利要求7所述的Mo₂C/TiO₂复合光催化剂在光催化还原CO₂反应中的应用，其特征在于，光催化还原CO₂反应的还原产物为甲烷和一氧化碳。