[发明专利]一种太阳光驱动高效还原CO2的Pt‑ZnGa2O4光催化剂的制备

摘要

本发明公开了一种太阳光驱动高效还原CO2的Pt‑ZnGa2O4光催化剂制备方法，该方法包括(1)取物质的量之比为12的硝酸锌和硝酸镓于去离子水中形成混合液；(2)将聚乙二醇加入混合液中，后逐滴加入20%氨水，调节溶液pH值为弱碱性；(3)将反应体系转移至反应釜中进行水热、陈化反应；(4)反应产物抽滤、洗涤、干燥及焙烧后获得高比表面ZnGa2O4；(5)取ZnGa2O4分散于去离子水中并加入氯铂酸，将Pt4+还原沉积于ZnGa2O4表面；(6)将产物离心分离，用去离子水洗涤，干燥，即得Pt‑ZnGa2O4。本发明制备的产物微粒均匀，过程简单、节能、环保，稳定，在太阳光照射下能高效还原CO2。

主权项

一种太阳光驱动高效还原CO2的Pt‑ZnGa2O4光催化剂的制备方法，其特征是在分散剂聚乙二醇（PEG）作用下，以硝酸锌和硝酸镓为原料，通过控制Zn与Ga的比例为1:2，采用水热、陈化法与液相还原法结合制备高比表面的Pt‑ZnGa2O4纳米光催化剂，该光催化剂具有高效还原CO2成为甲醇的能力，其制备工艺包括以下步骤：(1) 按Zn与Ga摩尔比为1:2分别称取所需硝酸锌和硝酸镓将其在磁力搅拌下溶解于去离子水中形成混合溶液；(2) 聚乙二醇（PEG）按2～10%加入到步骤(1)制得的混合硝酸盐溶液中，加入量以反应理论可得到的ZnGa2O4的质量来衡量，待其完全溶解后，在磁力搅拌下逐滴加入20%氨水，调节溶液pH值为8～10；(3) 将步骤（2）反应体系转移至水热反应釜中进行低温水热、陈化反应，反应温度为80～120℃，反应时间为6～12小时；(4) 将步骤(3)的产物倒入真空抽滤装置中抽滤，用去离子水洗涤，真空干燥及焙烧后获得高比表面的纳米ZnGa2O4光催化剂，其中焙烧温度为300～700℃，焙烧时间为2～5h；(5) 称取步骤(4)获得的ZnGa2O4分散于去离子水中，充分搅拌形成悬浊液，加入H2PtCl6水溶液，加入量为使Pt的重量负载量为ZnGa2O4的1～5%，液相还原法使溶液中Pt4+ 离子沉积于ZnGa2O4表面；(6) 将反应混合物离心分离，得到的沉淀物，用去离子水多次洗涤沉淀直至无Cl‑检出，将沉淀物在373K干燥，即得所需Pt‑ZnGa2O4。