[发明专利]一种CuInS2

说明书

本发明实施例涉及功能材料技术领域，具体公开了一种CuInSsubgt;2/subgt;‑Insubgt;2/subgt;Ssubgt;3/subgt;纳米异质结催化剂及其制备方法和应用，所述的CuInSsubgt;2/subgt;‑Insubgt;2/subgt;Ssubgt;3/subgt;纳米异质结催化剂通过以氯化铟、十八烯、油胺、硫粉和适量的Cusubgt;1.94/subgt;S纳米晶体为原料，通过加热反应在Cusubgt;1.94/subgt;S纳米晶体上成核形成Insubgt;2/subgt;Ssubgt;3/subgt;颗粒制得，该催化剂结构稳定，产品性能稳定，表现出良好的二氧化碳还原催化活性，相较于CuInSsubgt;2/subgt;的COsubgt;2/subgt;还原产品选择性大大提高，解决了现有技术中CuInSsubgt;2/subgt;在COsubgt;2/subgt;还原中产品选择性较低，电流密度较小限制了它的催化活性和在催化过程中的应用的问题。而且，本发明实施例提供的制备方法可控性高，采用阳离子交换和种子生长的方法，相比现有技术中的方法简单高效，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明实施例属于功能材料技术领域，具体为一种CuInS₂-In₂S₃纳米异质结催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着全球能源和环境形势日趋紧迫，采用新材料、新工艺来提高能源利用效率、深化能源结构，成为目前的研究热点之一。其中，二氧化碳的电催化还原为实现碳中和能源循环提供了可行性。然而，将二氧化碳的电催化还原技术在工业应用之前，还存在一些有待解决的瓶颈问题，如转化效率低、选择性和反应速率低等。

目前，在现有技术中，通常需要贵重金属催化剂、复合材料等来将二氧化碳活化为CO*或其他中间体，从而再将二氧化碳转化为有用燃料。为了满足生产和研发需要，越来越多类型的复合材料被设计出来，例如，CuInS₂作为一种常见的半导体材料，经常用于光催化裂解水产H₂或者电催化CO₂还原等应用中，在催化、储能、气体分离等领域都有着应用前景。

但是上述中的现有技术方案存在以下缺陷：CuInS₂在进行CO₂还原催化时面临很多问题：电流密度小导致的产品形成率低，限制了催化活性；另外，选择性低导致还原产物单一化，影响了实际应用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种CuInS₂-In₂S₃纳米异质结催化剂，通过以Cu_1.94S纳米晶体为模板，采用阳离子交换和种子生长的方法来制得CuInS₂-In₂S₃纳米异质结催化剂，以解决上述背景技术中提出的现有技术中由于CuInS₂在CO₂还原中产品选择性较低，电流密度较小限制了它的催化活性和在催化过程中的应用的问题。所制备的CuInS₂-In₂S₃纳米异质结催化剂的结构稳定，产品性能稳定，且其表现出良好的二氧化碳还原催化活性，催化效率高。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种CuInS₂-In₂S₃纳米异质结催化剂，包括以下的原料：氯化铟、十八烯、油胺、硫粉和适量的Cu_1.94S纳米晶体；其中，所述Cu_1.94S纳米晶体是以氯化铜、硝酸铜、叔十二硫醇以及适量的分散介质为原料进行反应制得。