[发明专利]用于光辅助催化甲醇和二氧化碳合成碳酸二甲酯的半导体催化剂

摘要

本发明公开了用于光辅助催化甲醇和二氧化碳合成碳酸二甲酯的半导体催化剂。本发明以二氧化钛纳米管作为载体，以金属铜和氧化镍作为活性组元。二氧化钛与氧化镍之间形成p‑n异质结，促进光生载流子有效分离。铜与二氧化钛、氧化镍之间形成肖特基势垒使光生电子富集在金属铜上，促进对二氧化碳的活化作用。制备方法为：将载体浸渍到铜‑氨、镍‑氨混合络合物溶液中，超声分散，蒸干后煅烧，再经氢气还原。使用方法：将催化剂置于反应装置中，调节气相甲醇和二氧化碳的摩尔比为2:1～3:1,反应温度为110～140℃，反应压强为0～0.6MPa，采用500W紫外灯照射。该催化剂制备方法简单，甲醇转化率高，并且反应压强低，无需高压设备，极大降低了工业生产成本。

主权项

1.一种用于光辅助催化甲醇和二氧化碳合成碳酸二甲酯的半导体催化剂的制备方法，其特征在于，半导体催化剂由载体和活性组分组成，所述载体为二氧化钛纳米管，所述活性组分为镍和铜；所述活性组分的加入比例为载体质量的5%～40%，铜与镍的摩尔比为2：1；制备方法包括以下步骤：（1）将二氧化钛与氢氧化钠溶液在一定温度下水热反应一定时间后，再经去离子水洗，盐酸浸泡，再去离子水洗后，得到二氧化钛纳米管；（2）将硝酸铜和硝酸镍溶于氨水、去离子水中配成均一的溶液，将载体浸渍到铜‑氨、镍‑氨混合络合物溶液中，室温搅拌，超声分散，旋转蒸发干，干燥，煅烧后经氢气还原得到半导体催化剂。