[发明专利]一种复合光催化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及光催化技术领域，尤其涉及一种复合光催化材料及其制备方法和应用，本发明提供的复合光催化材料，所述复合光催化剂为三元异质结结构，包括层状Ti₃C₂T_x和分散在所述Ti₃C₂T_x层状结构上的Ag和Ag₂S；所述层状Ti₃C₂T_x中的T_x为Ti₃C₂表面的封端官能团。根据实施例的记载，本发明所述的复合光催化剂用于催化二氧化碳，生成甲醇的产率为68.73～107.39μmol/g_cat，生成乙醇的产率为17.84～28.19μmol/g_cat。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，尤其涉及一种复合光催化材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前，室温效应导致的全球气候变暖日趋严重，其中二氧化碳作为主要的温室效应气体，降低空气中的二氧化碳量是治理温室效应的关键。因此现在越来越多的人关注于通过太阳能和光催化剂将二氧化碳转化为有机燃料，这种方法既可降低二氧化碳的含量又能产生有用的燃料资源供人类利用，解决现在化石燃料短缺的现状。

Ti₃C₂T_x是一种层状材料，其导电性能好、化学稳定性好且表面积高。Ti₃C₂T_x特殊的层状结构能快速传输光生载流子，且其特殊的层状结构为光催化提供的活性位点多。但单纯Ti₃C₂T_X材料上的光生电子-空穴对易复合，导致其在研究中主要应用于电池燃料、光降解有机污染物和水制氢等方面。因此，拓展其在CO₂还原制备有机燃料方面的应用很有必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合光催化材料及其制备方法和应用，本发明提供的所述复合光催化材料具有较高的催化活性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下具体技术方案：

本发明提供了一种复合光催化材料，所述复合光催化剂为三元异质结结构，包括层状Ti₃C₂T_x、和分散在所述Ti₃C₂T_x层状结构上的Ag和Ag₂S；

所述层状Ti₃C₂T_x中的T_x为Ti₃C₂表面的封端官能团。

优选的，所述Ag和Ag₂S的粒径独立地为10～40nm；

所述Ag和Ag₂S的总质量与所述层状Ti₃C₂T_x的质量比为(0.05～0.08)：1；

所述Ag的质量以Ag₂S的质量计。

本发明还提供了上述技术方案所述的复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将Ti₃AlC₂与氢氟酸混合，进行刻蚀，得到层状Ti₃C₂T_x；

将Ti₃C₂T_x分散液、AgNO₃溶液和Na₂S溶液混合，进行光还原，得到复合光催化剂。