[发明专利]一种Z型WO3

说明书

本发明公开了一种Z型W0₃‑Co₃O₄复合催化材料及其制备方法和应用；其技术方案是以超纯水为溶剂，并添加钨源和氯化钠以及盐酸，通过水热法制备得到WO₃纳米棒；再以WO₃为基底，乙醇为溶剂，钴源为原料，溶剂热合成Z型WO₃‑Co₃O₄复合光热催化材料；通过将WO₃与Co₃O₄两者结合形成的二元Z型异质结构，改变电子传输方向，使得电子转移到Co₃O₄中，而WO₃本身只保留光生空穴，降低了WO₃光生空穴与电子的复合率，提高了WO₃‑Co3O₄复合材料的环己烷选择性氧化的转化率；属于催化剂技术领域。

技术领域

本发明公开了一种复合催化材料；具体地说，是一种Z型W0₃-Co₃O₄复合催化材料，本发明还公开了该催化剂的制备方法与应用，属于催化剂技术领域。

背景技术

环己酮和环己醇(以下简称为KA油)是工业生产尼龙-6、尼龙-66以及己二酸的石油化工产品的重要原料，而目前实际生产中，KA油主要由环己烷选择性氧化而制成，故环己烷选择性氧化制备KA油是现代石油化工中的重要反应之一。

但在目前实际生产中，环己烷的转化率普遍在4-6％之间，而KA油的选择性也很低，国内KA油的产能严重不足。

目前报道的环己烷催化氧化反应主要通过光催化以及热催化这两种路径实现。而在其中，热催化存在着反应能耗高，反应副产物过多的缺点；光催化存在反应耗时长，转化率低的缺点。故现有的环己烷催化氧化反应的生产普遍是选择性差或转化率低。半导体催化技术可以解决该反应的技术瓶颈。WO₃是一种传统的光催化材料，但它的光吸收范围低于450nm，光利用率极低，且由于WO₃在氧化过程中形成的光生空穴以及电子的复合率高，使其难以应用于催化反应当中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服W0₃在作为光催化剂参与反应中的缺陷和不足，为降低WO₃在参与反应时光生空穴以及电子的复合率，提高WO₃的光吸收波段以及其参与环己烷氧化反应的转化率，提供一种Z型WO₃-Co₃O₄复合光催化材料，通过将WO₃与Co₃O₄两者形成二元Z型异质结构，改变电子的传输方向，降低WO₃的光生空穴与电子的复合率，且由于Co₃O₄本身在可见光波段亦有吸收，WO₃-Co₃O₄复合材料的吸光波段拓宽到可见光波段。

本发明的第一个目的是提供一种Z型WO₃-Co₃O₄复合催化材料的制备方法。

本发明的第二个目的是提供上述制备方法制备得到的Z型WO₃-Co₃O₄复合光热催化材料。

本发明的第三个目的是提高所述Z型WO₃-Co₃O₄复合催化材料的应用。

为此，本发明提供的第一技术方案是这样的：

一种Z型WO₃-Co₃O₄复合催化材料的制备方法，依次包括以下步骤：

S1.制备WO₃纳米棒：