[发明专利]铋酸铜/氧化钨复合薄膜材料、制备方法及在光催化二氧化碳制甲烷中的应用

权利要求书

1.一种铋酸铜/氧化钨复合薄膜材料在光催化二氧化碳制甲烷中的应用，其特征在于，所述铋酸铜/氧化钨复合薄膜材料经下述步骤制备获得：

1）制备WO₃种子层：

将钨酸与双氧水混合后，于50-80℃回流搅拌1.5-3.5小时得到钨酸溶液，然后旋涂于洁净的FTO导电玻璃表面，于450-600℃保温1-3小时，得到负载WO₃种子层的FTO导电玻璃；

2）水热制备片状WO₃薄膜：

取部分步骤1）中的钨酸溶液与乙腈、盐酸混匀获得溶液A，然后将步骤1）得到的负载WO₃种子层的FTO导电玻璃置于溶液A中，密封条件下于180-200℃保温6-10小时，自然冷却至室温，取出FTO导电玻璃并清洗、烘干，然后于450-600℃保温1-3小时，自然冷却至室温，即获得WO₃薄膜；

3）CuBi₂O₄/WO₃复合薄膜：

将Bi(NO₃)₃·5H₂O和Cu(NO₃)₂·3H₂O溶解在硝酸中，调节pH值至2.5-3.5之间，然后旋涂在步骤2）得到的WO₃薄膜表面，再于550-650℃保温10-24小时，自然冷却至室温，即得。

2.根据权利要求1所述铋酸铜/氧化钨复合薄膜材料在光催化二氧化碳制甲烷中的应用，其特征在于，步骤1）中，将2.0-4.0 g钨酸与50-100mL浓度30%的双氧水混合；旋涂时匀胶机以2000 rpm的速度旋涂10-30s。

3.根据权利要求1所述铋酸铜/氧化钨复合薄膜材料在光催化二氧化碳制甲烷中的应用，其特征在于，步骤1）中，洁净的FTO导电玻璃经下述预处理获得：将FTO导电玻璃依次用乙醇、去离子水于400W超声清洗30-60min，然后氮气吹干，置于150W长弧汞灯下照射30-60min，即可。

4.根据权利要求1所述铋酸铜/氧化钨复合薄膜材料在光催化二氧化碳制甲烷中的应用，其特征在于，步骤2）中，取2-10 mL步骤1）中的钨酸溶液与10-20mL乙腈、1-3mL 3mol/L盐酸混合均匀。

5.根据权利要求1所述铋酸铜/氧化钨复合薄膜材料在光催化二氧化碳制甲烷中的应用，其特征在于，步骤3）中，将1.6-9.6 g Bi(NO₃)₃·5H₂O和0.4-2.4 g Cu(NO₃)₂·3H₂O溶解在20-50mL 5mol/L的硝酸中；旋涂时匀胶机以800 rpm的速度旋涂10-30s。