[发明专利]一种硅负载钨酸铋复合光催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种硅负载钨酸铋复合光催化剂在光催化液相还原CO₂合成乙醇中的应用，其特征在于，所述硅负载钨酸铋复合光催化剂的制备包括如下步骤：

将Bi(NO₃)₃·5H₂O和单质硅依次分散于第一硝酸溶液中得到第一混合溶液；

将Na₂WO₄·2H₂O分散于第二硝酸溶液中，然后滴加到第一混合溶液中得到第二混合溶液；

将第二混合溶液转移到反应釜后于烘箱中进行水热反应；

将水热反应产物洗涤、抽滤、干燥得到硅负载钨酸铋复合光催化剂；

其中，所述Bi(NO₃)₃·5H₂O和Na₂WO₄·2H₂O的质量比为2.5:1~3:1，所述第一硝酸溶液和第二硝酸溶液的pH为0.5~2，所述第一硝酸溶液和第二硝酸溶液的体积比为2:1~4:1；

所述Na₂WO₄·2H₂O与单质硅的摩尔比为1:1。

2.根据权利要求1所述的硅负载钨酸铋复合光催化剂在光催化液相还原CO₂合成乙醇中的应用，其特征在于：所述水热反应的反应温度为120~200℃。

3.根据权利要求1所述的硅负载钨酸铋复合光催化剂在光催化液相还原CO₂合成乙醇中的应用，其特征在于，所述单质硅的制备方法包括：

将SiO₂和Mg研磨混合后进行镁热反应得到还原粉末；

将还原粉末酸洗后洗涤、抽滤除杂、干燥，得到单质硅。

4.根据权利要求3所述的硅负载钨酸铋复合光催化剂在光催化液相还原CO₂合成乙醇中的应用，其特征在于：所述SiO₂与Mg的质量比为1:0.7~1:1，镁热反应的温度为550-700℃，升温速率为3~10℃/min，反应时间为2-6h，反应气氛包括He、Ar。

5.根据权利要求3所述的硅负载钨酸铋复合光催化剂在光催化液相还原CO₂合成乙醇中的应用，其特征在于：所述还原粉末酸洗使用盐酸酸洗，所述盐酸的pH为0.5~2，所述还原粉末和水热反应产物的干燥均在恒温箱中干燥，干燥温度均设定为45~80℃。

6.根据权利要求1所述的硅负载钨酸铋的复合光催化剂在光催化液相还原CO₂合成乙醇中的应用，其特征在于，所述硅负载钨酸铋复合光催化剂光催化液相还原CO₂合成乙醇，包括如下步骤：

在透光容器中加入牺牲剂溶液；

向牺牲剂溶液中加入所述硅负载钨酸铋复合光催化剂；

0℃条件下，在可见光照射下，向牺牲剂溶液中通入CO₂气体，CO₂生成乙醇。

7.根据权利要求6所述的硅负载钨酸铋的复合光催化剂在光催化液相还原CO₂合成乙醇中的应用，其特征在于：所述牺牲剂溶液为0.05-0.15 mol/L Na₂SO₃和0.05-0.15 mol/LKHCO₃的混合溶液。

8.根据权利要求6所述的硅负载钨酸铋的复合光催化剂在光催化液相还原CO₂合成乙醇中的应用，其特征在于：所述可见光为λ≥420 nm的可见光。