一种Cu单原子插孔六方相WO3催化剂及其制备方法

一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂及其制备方法
技术领域
1.本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂及其制备方法。


背景技术：

2.六方相wo3作为一种环境友好型的催化剂，被广泛应用于水处理、空气净化等领域。由于六方相wo3带隙较宽(2.7-2.8ev)，可见光吸收能力有限。而太阳光谱中主要是可见光和红外光，这极大限制了六方相wo3在自然环境下的应用。
3.针对上述六方相wo3的光吸收不足问题，现阶段主要的改进方法主要包括构建复合结构、引入杂原子、催化剂修饰表面等方面。将六方相wo3与其他材料进行复合，如碳氮复合、二氧化钛复合、石墨烯复合等。这种方法可以增加催化剂的吸附性能和光学响应能力，但同时也会增加制备成本和难度。将适当的杂原子引入到六方相wo3晶体结构中，如碳、氮、铁等。这种方法可以增强光吸收能力和光催化活性，但同时也可能引入新的问题，如化学不稳定性和毒性等。通过改变六方相wo3表面结构和化学性质来其光吸收性能，如引入负载剂、表面修饰剂等。这种方法由于活性位点的改变，可能导致催化活性下降或副反应选择性增加。目前改进方法对于六方相wo3的光催化效率和环境适应性的提高还存在一定的局限性，需要进行更加深入的研究和探索。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的是提供一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂及其制备方法，该方法通过将cu单原子精准地负载到六方相wo3的孔结构中，能够提高可见光的吸收。该制备方法操作简单，可大量生产，最主要的是cu能精准插入到孔结构中而不改变催化剂的活性位点，得到催化剂具有高效率、稳定性、耐腐蚀性、并且成本低廉等优点。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，包括以下步骤：
7.将六方相wo3分散在醇溶液中，加入金属离子，得到混合溶液，将混合溶液进行光照，光照完成后将六方相wo3分离，洗涤，干燥，然后进行煅烧；
8.将煅烧后的六方相wo3分散在水中，加入铜源并进行离子交换，离子交换完成后得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂。
9.进一步的，醇溶液为体积浓度1％-10％的乙醇水溶液，六方相wo3与醇溶液的用量比为0.1g：50ml。
10.进一步的，金属离子是li
+
、na
+
与k
+
中的一种或多种。
11.进一步的，混合溶液中金属离子的总浓度为0.08-1mol/l。
12.进一步的，光照是在氙灯下照射1-3小时。
13.进一步的，煅烧的温度为100-320℃，煅烧时间为1-24小时。
14.进一步的，煅烧在含氧气氛下进行，含氧气氛中氧的体积含量大于1％。
15.进一步的，离子交换的时间为1-24小时，离子交换的温度在20-80℃之间，离子交换在避光下进行。
16.进一步的，铜源为硝酸铜或氯化铜，加入铜源后的混合物中铜的浓度为0.8-100mmol/l之间。
17.一种根据如上所述方法制得的cu单原子插孔六方相wo3催化剂。
18.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
19.本发明中首先将cu单原子插孔六方相wo3中，由于孔结构中的cu单原子与六方相wo3之间的强相互作用，会引起表面等离子体共振效应，从而实现对可见光和红外光的吸收，极大的提高了六方相wo3对可见光和红外光的利用率。其次，cu被负载到了六方相wo3的孔结构中，并没有改变材料的基本结构，从而不会引入额外的电子-空穴复合中心；并且cu单原子没有存在于催化剂的表面上，不会引起表面活性位点的变化，因此不会导致使用场景的变化。本发明中单原子精准固定的六方相wo3，可以提高六方相wo3在可见光范围和红外光范围的吸收，在水处理、空气净化、能源转化等领域具有广泛的应用前景，在环境保护和资源利用等领域中可以发挥重要作用。
20.进一步的，乙醇是作为空穴牺牲剂，对促进金属离子进入六方相wo3的孔结构起着关键作用。
21.进一步的，氙灯下照射1-3小时，使金属离子进入到六方相wo3的孔结构中。
22.进一步的，在100-320℃下煅烧，目的是使六方相wo3表面的氢与氧反应，以去除表面的氢，改变表面的性质。
23.进一步的，本发明中采用先进入li
+
、na
+
与k
+
六方相wo3的孔结构中，再利用交换的方式，使cu进入六方相wo3的孔结构中。
附图说明
24.图1为六方相wo3和负载cu后的六方相wo3的吸收光谱图。
25.图2为六方相wo3和负载cu后的六方相wo3的n2吸附脱附曲线。
26.图3为六方相wo3和负载cu后的六方相wo3的扫描电子显微镜图；其中，(a)为六方相wo3，(b)为负载cu后的六方相wo3。
具体实施方式
27.下面结合具体的实施例，对发明的技术方案、目的和优点进一步详细说明。
28.本发明的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，包括以下步骤：
29.将六方相wo3分散在溶液中，加入金属离子进行光照，氙灯下照射1-3小时，使金属离子进入到六方相wo3的孔结构中，光照完成后将六方相wo3分离出来，再充分洗涤，洗涤采用水或者乙醇，洗涤次数不少于10次，然后进行干燥。将干燥后的六方相wo3在含氧气氛下高温下进行煅烧。煅烧的温度为100-320℃，含氧气氛的含氧量(体积含量)大于1％，煅烧时间为1-24小时。煅烧的目的是使六方相wo3表面的氢与氧反应，以去除表面的氢，改变表面的性质。
30.其中，溶液是体积浓度为1％-10％的乙醇水溶液。
31.金属离子是li
+
、na
+
与k
+
中的一种或多种任意比混合。
32.金属离子的总浓度为0.08-1mol/l。
33.将煅烧后的六方相wo3分散在水中，加入铜源进行离子交换，离子交换的时间为1-24小时，离子交换的温度在20-80℃之间，离子交换过程需要避光，离子交换完成后即可得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂。其中，铜源为硝酸铜或氯化铜中的一种，铜离子浓度为0.8-100mmol/l之间。
34.一种根据上述的方法制得的cu单原子插孔六方相wo3催化剂。
35.本发明通过简单，高效的改性方法，实现在提高六方相wo3可见光吸收性能的同时不改变表面活性位点，并且不会导致产物选择性发生变化。
36.本发明中光催化co2还原测试的过程为：
37.所制备的催化剂光催化还原co2性能评价是在不锈钢反应器中进行的，该反应器体积为200ml，底部和四周为不锈钢材质，上表面为石英窗口(直径为50mm)。将光催化剂(0.03g)均匀分散到3ml去离子水中，然后转移到口径50mm的培养皿中，在60℃的条件下真空干燥24小时，使样品均匀覆盖在培养皿中。再将装有样品的培养皿放入反应器中，同时将100μl去离子水滴入反应器中。使用高纯度的二氧化碳(99.999％)冲洗反应器10次。随后，注入一定量的高纯度二氧化碳到反应器中，使压力保持在0.1mpa。使用北京中教金源科技有限公司的cel-hxf300-t3300氙灯光源系统模拟太阳光通过石英窗口照射样品表面进行光催化反应。产物采用气相色谱仪(7890b，agilent，美国)检测。使用火焰离子化检测器(fid)检测ch4和co产量，用热导检测器(tcd)检测o2。co2还原产物生产速率以μmol g-1
h-1
表示，即换算为每克催化剂每小时催化生成产物的量(μmol)。
38.实施例1
39.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为5％。
40.2)向上述溶液中加入1ml licl(5mol/l)溶液。
41.3)将上步骤所得的溶液在氙灯下照射1小时。
42.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
43.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在空气气氛中300℃下煅烧12小时。
44.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入10ml的硝酸铜(50mmol/l)，避光条件下在80℃下搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂，记作wo
3-li-cu。
45.对所得的wo
3-li-cu进行吸收光谱进行测试，结果如图1所示。引入cu单原子后样品对可见光和红外光的吸收性明显增强。未改性的六方相wo3的颜色是白色，通过cu单原子插孔的样品的颜色为黑色，也证明了引入cu单原子增强了六方相wo3的光吸收性能。此外，原始的wo3和wo
3-li-cu样品进行n2吸附脱附等温线测试，结果如图2所示。引入cu单原子后样品在低压区间的吸附曲线不会发生突变，证明了cu进入了六方相wo3的孔结构当中。对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现wo
3-li-cu的co产率为30μmol g-1
h-1
，是未改性的六方相wo3(2.9μmol g-1
h-1
)的10倍，证明cu引入后催化性能提升明显。如图3中(a)和(b)所示，引入cu前后的wo3的形貌未发生明显变化，均为纳米棒状结构。
46.实施例2
47.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为5％。
48.2)向上述溶液中加入1ml kcl(5mol/l)溶液。
49.3)将上步骤所得的溶液在氙灯下照射1小时。
50.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
51.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在空气气氛中300℃下煅烧12小时。
52.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入10ml的硝酸铜(50mmol/l)，避光条件下在80℃下搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂，记作wo
3-k-cu。
53.对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现wo
3-k-cu的co产率为25μmol g-1
h-1
，是未改性的六方相wo3(2.9μmol g-1
h-1
)的8倍，证明cu引入后催化性能提升明显。
54.实施例3
55.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为5％。
56.2)向上述溶液中加入1ml nacl(5mol/l)溶液。
57.3)将上步骤所得的溶液在氙灯下照射1小时。
58.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
59.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在空气气氛中300℃下煅烧12小时。
60.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入10ml的硝酸铜(50mmol/l)，避光条件下在80℃下搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂，记作wo
3-k-cu。
61.对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现wo
3-k-cu的co产率为27μmol g-1
h-1
，是未改性的六方相wo3(2.9μmol g-1
h-1
)的9倍，证明cu引入后催化性能提升明显。
62.实施例4
63.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为1％。
64.2)向上述溶液中加入licl溶液(5mol/l)和kcl溶液(5mol/l)，得到混合溶液，混合溶液中li
+
和k
+
总的浓度为0.08mol/l，li
+
和k
+
的物质的量的比为1:1；
65.3)将上步骤所得的混合溶液在氙灯下照射3小时。
66.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
67.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在氧体积含量为2％的含氧气氛中100℃下煅烧24小时。
68.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入硝酸铜(50mmol/l)，得到混合
液，混合液中铜离子浓度为50mmol/l，将混合液在避光条件下于80℃下搅拌1小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂。
69.实施例5
70.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为10％。
71.2)向上述溶液中加入nacl(5mol/l)溶液，得到混合溶液，混合溶液中na
+
的浓度为0.5mol/l；
72.3)将上步骤所得的混合溶液在氙灯下照射2.5小时。
73.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
74.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在氧体积含量为10％的含氧气氛中320℃下煅烧1小时。
75.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入氯化铜(50mmol/l)，得到混合液，混合液中铜离子浓度为100mmol/l，将混合液在避光条件下于20℃下搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂。
76.实施例6
77.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为7％。
78.2)向上述溶液中加入licl(5mol/l)溶液，得到混合溶液，混合溶液中li
+
的浓度为1mol/l；
79.3)将上步骤所得的混合溶液在氙灯下照射2小时。
80.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
81.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在氧体积含量为20％的含氧气氛中200℃下煅烧15小时。
82.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入硝酸铜(50mmol/l)，得到混合液，混合液中铜离子浓度为0.8mmol/l，将混合液在避光条件下于50℃下搅拌10小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂。
83.对比例1
84.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为5％。
85.2)将上步骤所得的溶液在氙灯下照射1小时。
86.3)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
87.4)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在空气气氛中300℃下煅烧12小时。
88.5)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入10ml的硝酸铜(50mmol/l)，避
光条件下在80℃下搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，即可得到最终的催化剂，记作wo
3-cu。
89.对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现wo
3-cu的co产率为3.1μmol g-1
h-1
，和wo3的催化剂性能(2.9μmol g-1
h-1
)差别不大。wo
3-cu的颜色为白色，说明没有引起光吸收性能的变化。
90.对比例2
91.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为5％。
92.2)向上述溶液中加入1ml licl(5mol/l)溶液。
93.3)将上步骤所得的溶液在氙灯下照射1小时。
94.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
95.5)将干燥后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入10ml的硝酸铜(50mmol/l)，避光条件下在80℃下搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，得到最终的催化剂。
96.对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现得到的催化剂的co产率为2.4μmol g-1
h-1
，催化性能低于wo3。进一步测试发现，所得到的催化剂表面含有大量的cu，这主要是由于表面的h没有被取出，使得cu置换了催化剂表面的h。大量的cu原子堆积在催化剂的表面上，成为了电子空穴复合中心，降低了催化剂的催化性能。
97.对比例3
98.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml水中。
99.2)向上述溶液中加入1ml licl(5mol/l)溶液。
100.3)将上步骤所得的溶液在氙灯下照射1小时。
101.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
102.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在空气气氛中300℃下煅烧12小时。
103.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入10ml的硝酸铜(50mmol/l)，在80℃下搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清晰10次，在70℃下干燥12小时，即可得到最终的催化剂。
104.对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现改性后的催化剂(3.1μmol g-1
h-1
)和wo3的催化剂性能差别不大。
105.对比例4
106.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为5％。
107.2)向上述溶液中加入1ml licl(5mol/l)溶液。
108.3)将六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
109.4)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在空气气氛中300℃下煅烧12小时。
110.5)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入10ml的硝酸铜(50mmol/l)，在
80℃下避光搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，即可得到最终的催化剂。
111.对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现改性后的催化剂(3.3μmol g-1
h-1
)和wo3的催化剂性相比反而下降。
112.对比例5
113.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为5％。
114.2)向上述溶液中加入1ml licl(5mol/l)溶液。
115.3)将上步骤所得的溶液在氙灯下照射1小时。
116.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
117.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在空气气氛中300℃下煅烧12小时。
118.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，在80℃下避光搅拌24小时。搅拌完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，即可得到最终的催化剂。
119.对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现改性后的催化剂(3.2μmol g-1
h-1
)和wo3的催化剂性能差别不大。
120.对比例6
121.1)取0.1g六方相wo3，分散在50ml乙醇和水的混合溶液中，其中乙醇的体积浓度为5％。
122.2)向上述溶液中加入1ml licl(5mol/l)溶液。
123.3)将上步骤所得的溶液在氙灯下照射1小时。
124.4)将光照后的六方相wo3离心分离出来，并使用乙醇和水交替清洗10次，然后在70℃下干燥12小时。
125.5)将上述干燥后的催化剂转入磁舟中，在空气气氛中300℃下煅烧12小时。
126.6)将煅烧后的催化剂分散在50ml水中，向其中加入10ml的硝酸铜(50mmol/l)，光照条件下在80℃下搅拌24小时进行离子交换。离子交换完成后离心分离出沉淀物，使用水和乙醇交替清洗10次，在70℃下干燥12小时，即可得到最终的催化剂。
127.对所合成的样品进行光催化co2还原测试，发现改性后的催化剂(2.3μmol g-1
h-1
)比wo3的催化剂性能还差。
128.通过对比例1与实施例1对比，可见说明没有金属离子引入的话cu无法进入六方相wo3的孔结构中。
129.通过对比例2与实施例1-3对比，可见在有氧气氛下氧化掉表面的h原子对精准控制cu的负载位置是至关重要的。
130.通过对比例3与实施例1-3对比，可见溶液中存在乙醇是实现作为空穴牺牲剂对促进离子进入六方相wo3的孔结构起着关键作用。
131.通过对比例4与实施例1-3对比，可见光照是离子金属离子进入六方相wo3的孔结构的驱动力。
132.通过对比例5与实施例1-3对比，可见cu单原子的引入是材料催化剂性能提升的真
正原因。
133.通过对比例6与实施例1-3对比，可见cu单原子进入六方相wo3的孔结构的材料催化剂性能提升的真正原因，而控制cu不在催化剂表面沉积也是保证催化性能不下降的重要因素。
134.本发明通过六方相wo3自身产生的光生电子驱动金属离子(li
+
，na
+
，k
+
)进入其孔结构中，在通过离子交换将cu置换到其孔结构中，使得六方相wo3的光吸收性能增强。通过煅烧去掉了h原子，使得cu的负载位点单一，并且不引发催化位点的变化。本发明cu单原子负载六方相wo3制备方法简单，通用性强，单原子位置负载位置精准可控，所制备的催化剂cu单原子负载量高，光催化性能优异，稳定性强。
135.在水处理方面，通过使用本发明的催化剂，可以高效地将有害物质矿化为co2和h2o等无害的小分子，从而实现水的净化和再利用。
136.本发明的催化剂还可简化化学反应体系的研究，例如有机小分子的氧化还原反应和有机合成反应等。在空气净化方面，本发明的催化剂可以将空气中的有害气体，例如二氧化氮、甲醛等，转化为无害的水和二氧化碳，并且具有快速高效、稳定性好等特点。
137.将本发明的催化剂固定到通风管道或室内装饰材料上，可达到持续净化室内空气的效果。进一步的，本发明的催化剂也可以用于光解水产氢、光催化二氧化碳还原等。

技术特征：
1.一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将六方相wo3分散在醇溶液中，加入金属离子，得到混合溶液，将混合溶液进行光照，光照完成后将六方相wo3分离，洗涤，干燥，然后进行煅烧；将煅烧后的六方相wo3分散在水中，加入铜源并进行离子交换，离子交换完成后得到cu单原子插孔六方相wo3催化剂。2.根据权利要求1所述的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，醇溶液为体积浓度1％-10％的乙醇水溶液，六方相wo3与醇溶液的用量比为0.1g：50ml。3.根据权利要求1所述的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，金属离子是li
+
、na
+
与k
+
中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，混合溶液中金属离子的总浓度为0.08-1mol/l。5.根据权利要求1所述的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，光照是在氙灯下照射1-3小时。6.根据权利要求1所述的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，煅烧的温度为100-320℃，煅烧时间为1-24小时。7.根据权利要求1或6所述的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，煅烧在含氧气氛下进行，含氧气氛中氧的体积含量大于1％。8.根据权利要求1所述的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，离子交换的时间为1-24小时，离子交换的温度在20-80℃之间，离子交换在避光下进行。9.根据权利要求1所述的一种cu单原子插孔六方相wo3催化剂的制备方法，其特征在于，铜源为硝酸铜或氯化铜，加入铜源后的混合物中铜的浓度为0.8-100mmol/l之间。10.一种根据权利要求1-9中任一项所述方法制得的cu单原子插孔六方相wo3催化剂。

技术总结
本发明公开了一种Cu单原子插孔六方相WO3催化剂及其制备方法，将六方相WO3分散在醇溶液中，加入金属离子，得到混合溶液，将混合溶液进行光照，光照完成后将六方相WO3分离，洗涤，干燥，然后进行煅烧；将煅烧后的六方相WO3分散在水中，加入铜源并进行离子交换，离子交换完成后得到Cu单原子插孔六方相WO3催化剂。本发明中将Cu单原子插孔六方相WO3中，由于孔结构中的Cu单原子与六方相WO3之间的强相互作用，会引起表面等离子体共振效应，从而实现对可见光和红外光的吸收，极大的提高了六方相WO3对可见光和红外光的利用率，该催化剂具有在水处理、空气净化、能源转化等领域具有广泛的应用前景。前景。前景。


技术研发人员：黄宇 石先进 李荣 付伊曼
受保护的技术使用者：中国科学院地球环境研究所
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/7