[发明专利]一种CeO2

说明书

本发明公开了一种CeO₂复合光催化材料的制备方法及其在光催化产氢中的应用，属于CeO₂复合光催化材料的制备技术领域，W18O49纳米线修饰CeO₂纳米片复合材料的制备方法简单绿色，合成的W18O49纳米线修饰CeO₂纳米片复合材料具有一定的稳定性；合成的W18O49纳米线修饰CeO₂纳米片复合材料有良好的可见光吸收；合成的W18O49纳米线修饰CeO₂纳米片复合材料之间形成了S型异质结结构，有效的提高了样品的性能，提高了界面电荷的迁移效率。

技术领域

本发明涉及一种CeO2复合光催化材料制备，特别是涉及一种 CeO2复合光催化材料的制备方法，本发明还涉及一种CeO2复合光催化材料应用，特别涉及一种CeO2复合光催化材料在光催化产氢中的应用，属于CeO2复合光催化材料制备技术领域。

背景技术

随着人类社会工业化的发展，化石能源逐渐枯竭，能源危机逐渐成为当前的热点问题。此外，燃烧大量的化石能源也带来了巨大的环境问题，如酸雨、温室效应和空气污染。然而氢气的来源广泛，燃烧过程无污染。并且，氢的热值远远超过化石燃料，被认为是具有巨大发展前景的能源之一。此外，与传统的高耗能电解水制氢相比，光催化水裂解制氢具有能耗低、操作简单等特点。

二氧化铈(CeO2)作为一种典型的n型半导体，与宽带隙半导体材料相比，其适当的带隙位置有一定的分解水制氢能力和可见光吸收能力。然而，由于二氧化铈的光生载流子很容易重新结合而导致其光催化活性较低，因此为了提高二氧化铈的光催化产氢效率，就需要在二氧化铈的表面复合助催化剂。单斜晶型的氧化钨(W18O49) 作为一种窄带隙过渡金属氧化物，具有良好的电子传输性能和耐光腐蚀性能。大量的氧空位提高了光电空穴分离的效率。因此被认为是一种理想的助催化剂，因此将W18O49与CeO2进行复合，有效的改善了光生载流子的分离效率，从而提高了CeO2在可见光下的产氢速率。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种CeO2复合光催化材料的制备方法及其在光催化产氢中的应用，制得的W18O49/CeO2复合光催化材料在可见光下分解水产氢方面的应用，并且其具有良好的光催化产氢效率。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种CeO2复合光催化材料的制备方法包括如下步骤：

步骤1：取1.39g的Ce(NO3)3·6H2O和0.75g的NH4HCO3分别在0℃加入到200mL去离子水中；

步骤2：随后将得的NH4HCO3溶液快速的倒入Ce(NO3)3·6H2O 溶液中；

步骤3：在0℃下继续搅拌30min，然后在0℃下老化15h；

步骤4：收集沉淀，用去离子水洗涤三次，在110℃干燥30min；

步骤5：最后将所得沉淀在450℃下煅烧4小时，得到片状的 CeO2；

步骤6：随后称取0.05gWCl6加入50mL无水乙醇中；

步骤7：超声10分钟使其完全溶解，再在剧烈搅拌下加入上述方法合成的CeO2；

步骤8：搅拌30分钟后将得到的黄色悬浮液转移到有不锈钢衬里的高压釜中；

步骤9：在180℃下进行水热反应12小时，用无水乙醇洗涤三次后收集沉淀；

步骤10：用无水乙醇洗涤三次后收集沉淀，在60℃下干燥，得到W18O49/CeO2复合光催化材料。