[发明专利]一种Ce掺杂W18

说明书

本发明提供了一种Ce掺杂W₁₈O₄₉纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：将一定量的乙醇、六氯化钨进行混合并搅拌，然后加入铈盐搅拌，得到混合溶液，最后将混合溶液移至聚四氟乙烯反应釜中，在150‑240℃的条件下进行溶剂热反应3‑24h，反应结束后进行离心，并用乙醇清洗，然后置于烘箱中烘干，得到Ce掺杂的W₁₈O₄₉纳米线材料。本发明方法制得到的Ce掺杂W₁₈O₄₉纳米线光催化剂具有较高的光催化固氮活性和稳定性。

技术领域

本发明属于光催化固氮材料技术领域，具体涉及一种Ce掺杂W₁₈O₄₉纳米线光催化剂，还涉及该Ce掺杂W₁₈O₄₉纳米线光催化剂制备方法。

背景技术

化石能源的大量使用对能源和气候变化等问题的需求不断增长，因此激发了人们探索可再生和清洁能源的浓厚兴趣，由于氢能具有高能量密度和环保无污染的优点被认为是未来主要的可持续清洁能源得到了广泛研究。而在各种固氮的工艺中，简便环保的光催化固氮技术引起了人们浓厚的兴趣，但光催化固氮技术很大程度上依赖于高活性，稳定且成本合适的催化剂，因此开发出合适的光催化剂对于光催化固氮(NRR)的发展尤为重要。

在过去的几年中，人们已证明过渡金属氧化物和硫化物非贵金属电催化剂是作为NRR过程中最常用且高效的催化剂，但是它们的催化性能与商业Pt/C催化剂相比还存在一些差距，因此需要我们对催化剂进行调控以达到更优的性能。近几年大量研究成果表明杂原子掺杂是一种简单有效且有前途的方法，通过掺杂具有不同电负性的非金属杂原子引入电荷重新分布可以改变电子来调整主体材料的电子结构。此外，杂原子掺杂的优点之一是它不会改变基体材料的成分，可以保留其本身所需的固有特性。迄今为止，杂原子掺杂已被广泛用于修饰碳材料和金属化合物的电子结构，显示出调节基体光催化性能的巨大潜力。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种Ce掺杂W₁₈O₄₉纳米线光催化剂制备方法，解决现有W₁₈O₄₉纳米线光催化固氮性能不够优异的问题。

本发明第二目的在于提供一种上述方法制备的Ce掺杂W₁₈O₄₉纳米线光催化剂。

本发明第一目的是通过以下技术方案来实现的：

一种Ce掺杂W₁₈O₄₉纳米线光催化剂制备方法，包括以下步骤：

将一定量的乙醇、六氯化钨进行混合并搅拌，然后加入铈盐搅拌，得到混合溶液，最后将混合溶液移至聚四氟乙烯反应釜中，在150-240℃的条件下进行溶剂热反应3-24h，反应结束后进行离心，并用乙醇清洗，然后置于烘箱中烘干，得到Ce掺杂的W₁₈O₄₉纳米线材料。

本发明方法通过简单的溶剂热法制备Ce掺杂的W₁₈O₄₉纳米线材料。

本发明制备方法可以进一步做以下改进：

所述混合溶液中六氯化钨与乙醇的质量体积比为(0.05-10)：(50-1000)g/mL，铈盐与六氯化钨的摩尔比为0.1％-6％。

所述铈盐为氯化铈、氟化铈、碘化铈、硝酸铈中的一种。

进一步地，所述铈盐为氯化铈。

乙醇清洗次数为2-3次。

所述烘箱烘干的温度为60℃。

本发明第二目的是通过以下技术方案来实现的：