[发明专利]吡啶季铵盐与无机半导体杂化体系光催化还原CO2

权利要求书

1.吡啶季铵盐与无机半导体杂化体系用于光催化还原CO₂的应用，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将吡啶季铵盐、无机半导体材料和电子牺牲体加入到溶剂中，并置于透光的反应容器中，然后对所述反应容器进行密封；

所述吡啶季铵盐为聚(4-乙烯吡啶)的季铵化产物或聚(2-乙烯吡啶)的季铵化产物；

所述无机半导体材料为CdSe、CdS、CdSe/CdS、CuInS₂/ZnS和CdTe中的至少一种；所述CdSe/CdS为以CdSe为核以CdS为壳的核壳结构，所述CuInS₂/ZnS为以CuInS₂为核以ZnS为壳的核壳结构；

所述电子牺牲体为三乙醇胺、抗坏血酸钠、抗坏血酸和异丙醇中的至少一种；

(2)向步骤(1)密封的反应容器中鼓入CO₂，在光照作用下，所述吡啶季铵盐作为助催化剂，无机半导体材料作为光催化剂，将CO₂还原为CO。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚(4-乙烯吡啶)的季铵化产物的结构式如式Ⅰ所示：

其中R₁为C1～C16的脂肪族碳链，X^-为卤素离子或者酸根离子。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚(2-乙烯吡啶)的季铵化产物的结构式如式Ⅱ所示：

其中R₂为C1～C16的脂肪族碳链，X^-为卤素离子或者酸根离子。

4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，作为光催化剂的所述无机半导体材料表面具有配体。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述配体为巯基化合物。

6.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

7.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述光照的波长为大于380nm的可见光。

8.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述吡啶季铵盐的浓度大于等于1×10^-7mol/L；所述无机半导体的浓度为大于等于1×10^-7mol/L；所述溶剂与电子牺牲体的体积比为4：(0.1-1)。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述吡啶季铵盐的浓度为1×10^-7～1×10^-3mol/L；所述无机半导体的浓度为1×10^-7～1×10^-3mol/L。