[发明专利]非晶态合金光热催化剂及其制备方法和应用

说明书

一种非晶态合金光热催化剂，包括活性组分，所述活性组分由硼元素与VIII族金属元素组成，非晶态合金光热催化剂能充分利用太阳光，直接将CO₂转换成化学增值品。与热催化相比，降低能源消耗，与光催化比较，光热催化效率可达每克催化剂每小时产生数十毫摩尔有机燃料，实现效率成千上倍的提升，还提供了一种非晶态合金光热催化剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及化学催化剂技术领域，特别涉及一种非晶态合金光热催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

化石燃料作为空气中二氧化碳的主要来源，带来严重的能源短缺和环境问题，而太阳能作为最清洁的能源之一，不会给环境带来任何不利，因其具有替代化石燃料的巨大潜力而受到越来越多的关注。将温室气体二氧化碳通过太阳能转换成可利用的资源，如CO，CH₄，C₂₊等其他增值化学品，这也为二氧化碳的利用提供了一种很有前景的方法。在众多的二氧化碳利用策略中，二氧化碳加氢技术受到了广泛关注。由于二氧化碳具有较好热力学稳定性，二氧化碳加氢需要较高的温度，其中光热催化二氧化碳还原被认为是最有希望太阳能转换化学能的方法之一。

光热催化可以简单的描述为光能转换为热能，光能和热能耦合触发化学反应的技术。由于光照射在纳米材料上能够显著而迅速的提高材料的局部温度，因此在光伏材料发电、局部水加热和能源催化等各个方向都有广泛的应用。特别是在能源催化这一领域，已经证实光热催化在CO2还原中具有重要作用。

近年来，由于硼独特的催化性能，也引起了研究人员的注意。目前研究的比较多的主要集中在NiB、CoB和NiCoB等材料上，应用也集中在电催化方面，在光热催化方面还没有文章进行过报道。

发明内容

有鉴于此，有必要提出一种非晶态合金光热催化剂。

还有必要提出一种非晶态合金光热催化剂的制备方法。

一种非晶态合金光热催化剂，包括活性组分，所述活性组分由硼元素与VIII族金属元素组成。

优选地，所述VIII族金属元素具体为钴或镍。

优选地，所述活性组分的通式为M_aB_b，所述M为钴、镍中的一种，所述B为硼，所述a等于1或2，所述b等于1或2。

优选地，所述活性组分的通式为N_cM_aB_b，所述N为钴、镍中的一种，所述M为钴、镍中的一种，所述B为硼，所述a等于1或2，所述b等于1或2，所述c等于1或2。

优选地，所述活性成分为NiB、CoB、Ni₂CoB、NiCoB、NiCo₂B中的一种。

一种非晶态合金光热催化剂的制备方法，包括制备非晶态合金步骤，所述制备非晶态合金步骤具体为：

步骤一，将NiCl₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O中的一种或两种溶于第一去离子水中，再向第一去离子水加入Co(OH)₂，超声搅拌，形成悬浮液；

步骤二，向悬浮液中加入NaBH₄，反应第三预定时间，再向悬浮液中加入柠檬酸铵，反应第一预定时间后离心，得到第一沉淀物，用第三去离子水洗涤第一沉淀物至洗涤水呈中性，再用乙醇洗涤第一沉淀物数次，低温干燥第一沉淀物，制得非晶态合金。