[发明专利]一种用于光催化还原CO2

权利要求书

1.一种用于光催化还原CO₂的有机干凝胶纳米材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）将金属源溶于有机溶剂中并加入有机配体进行搅拌，得到混合液；所述金属源为铁源和钴源，或所述金属源为铁源和镍源；所述有机配体为苯羧酸类有机配体；

（2）将所述混合液进行高温反应，得到凝胶态产物；

（3）将所述凝胶态产物进行洗涤、干燥与研磨，得到有机干凝胶粉末；

（4）将所述有机干凝胶粉末在氩气气氛或氩气与氢气的混合气氛中于200~300℃焙烧4~8h，制得用于光催化还原CO₂的有机干凝胶纳米材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二乙二醇单甲醚、二甲基亚砜中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述苯羧酸类有机配体为对苯二甲酸、均苯三甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、4,4`-二氧联苯-3,3`-二羧酸、5`-（4-羧基苯）-2`-羟基-[1,1`：3``,1``-三苯基]-4,4``二羧酸、4,4`,4``-（1,3,5-三嗪-2,4,6-三基）三（氧基）三苯甲酸、5-氨基间苯二甲酸、3,3’,5,5’-偶氮苯四羧酸中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述铁源为氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸铁、亚硝酸铁中的一种或多种；

所述钴源为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的一种或多种；和/或

所述镍源为氯化镍、硫酸镍、硝酸镍中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（1）中，所述搅拌的转速为500~1500r/min，所述搅拌的时间为30~150min；

在步骤（1）中，所述金属源与所述有机配体的摩尔比为（0.1~1）:1；和/或

在步骤（2）中，所述高温反应的温度为100~180℃，所述高温反应的时间为12~15h。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（1）中，所述金属源与所述有机配体的摩尔比为1:1。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述搅拌的转速为800~1000r/min，所述搅拌的时间为60~120min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（4）中，将所述有机干凝胶粉末在氩气气氛或氩气与氢气的混合气氛中于220℃焙烧6h。

9.由权利要求1至8中任一项所述的制备方法制得的用于光催化还原CO₂的有机干凝胶纳米材料。

10.由权利要求1至8中任一项所述的制备方法制得的用于光催化还原CO₂的有机干凝胶纳米材料在光催化还原CO₂中的应用。

11.由权利要求1至8中任一项所述的制备方法制得的用于光催化还原CO₂的有机干凝胶纳米材料作为CO₂吸附剂的应用。

12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于：

所述应用为将所述用于光催化还原CO₂的有机干凝胶纳米材料制成圆柱状吸附剂。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于：

所述圆柱状吸附剂的直径为0.8~1.5cm，高度为1~5cm。