[发明专利]表面有原子级分散金属位点的光催化剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种表面有原子级分散金属位点的光催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

S1)将导电基底置于四水合硝酸镉、硫脲及还原型谷胱甘肽的混合溶液中，然后加热进行水热反应，得到硫化镉催化剂；

S2)将氯化亚铜，稀盐酸及水合肼混合溶液加热，在通氩气保护的条件下，将所述的硫化镉催化剂浸入其中反应，清洗、干燥后在氩气及氢气中依次煅烧，得到表面有原子级分散金属铜位点的硫化镉催化剂；将所述的硫化镉催化剂浸入其中反应的时间为1～10s，将氯化亚铜，稀盐酸及水合肼混合溶液加热到80～95℃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1)中，所述导电基底为清洗干净的FTO玻璃片。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1)中，所述四水合硝酸镉与硫脲的摩尔比为0.5～2：2～4，所添加的还原型谷胱甘肽与四水合硝酸镉的摩尔比为0.1～0.2：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1)中，所述四水合硝酸镉与硫脲的摩尔比为1：3，所添加的还原型谷胱甘肽与四水合硝酸镉的摩尔比为0.13：1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2)中，将所述的硫化镉催化剂浸入其中反应的时间为2s、5s或10s。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2)中，所述稀盐酸与水合肼的体积比为(24～32)：1.8；所述稀盐酸的浓度是0.5～2mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2)中，所述添加的氯化亚铜与四水合硝酸镉的摩尔比为(0.01～1)：1。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1)中，所述水热反应的温度为180～200℃；所述水热反应的时间为2～4h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2)中，所述氩气煅烧温度为200～400℃。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2)中，所述氢气煅烧温度为150～200℃，氢气体积浓度为10％。

11.一种表面有原子级分散金属位点的光催化剂，其特征在于，由权利要求1～10任意一项所述方法制得，包括载体与分散在载体表面的金属；所述载体为硫化镉；所述分散在载体表面的金属为铜。

12.权利要求1～10任意一项制备方法所制备的表面有原子级分散金属位点的光催化剂或权利要求11所述的表面有原子级分散金属位点的光催化剂在光催化二氧化碳还原反应中的应用。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述光催化二氧化碳还原反应的压力为常压；反应所用的模拟光源为250～400W氙灯。

14.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述模拟光源为300W氙灯。