一种光稳定型超薄BiOCl原子层锚定过渡金属单原子催化剂及其制备与应用

技术特征：
1.一种光稳定型超薄biocl原子层锚定过渡金属单原子催化剂，其特征在于：所述催化剂以过渡金属单原子为活性组分、以具有缺陷位的biocl原子层为载体，过渡金属单原子锚定在biocl原子层的缺陷位上；其中，以所述催化剂的总重量为100％计，过渡金属单原子的负载量为1～10wt％。2.根据权利要求1所述的光稳定型超薄biocl原子层锚定过渡金属单原子催化剂，其特征在于：所述过渡金属单原子选自ti、fe、co、ni或cu。3.根据权利要求1所述的光稳定型超薄biocl原子层锚定过渡金属单原子催化剂，其特征在于：所述biocl原子层暴露单一晶面，所述过渡金属单原子锚定在所暴露晶面的缺陷位上。4.如权利要求1-3中任意一项所述的光稳定型超薄biocl原子层锚定过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将铋金属盐和有机物溶于有机溶剂中，获得溶液a；步骤2、将过渡金属盐和nacl溶于有机溶剂中，获得溶液b；步骤3、将溶液b加入到溶液a中，获得反应液；将所述反应液在20～80℃下搅拌反应2～8h，获得悬浊液；步骤4、将所述悬浊液转移到水热反应釜中，100～200℃溶剂热反应8～24h，然后将反应釜降至室温，所述产物用稀酸和去离子水依次洗涤，烘干，即得超薄biocl原子层锚定过渡金属单原子催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述铋金属盐为氯化铋、硝酸铋、乙酸铋或硫酸铋中的至少一种；所述过渡金属盐为过渡金属氯盐、过渡金属硝酸盐、过渡金属硫酸盐和过渡金属乙酸盐中的至少一种。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述有机物为甘露醇或聚乙烯吡咯烷酮，所述有机溶剂为乙醇或乙二醇。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤3所述反应液中，过渡金属盐与铋金属盐的质量比为1:10～100，过渡金属盐和铋金属盐的总质量浓度为1～50mg
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ml-1
，nacl的浓度为1～80mg
·
ml-1
。8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤4中，所述稀酸为稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸中的至少一种。9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤4中，所述烘干的温度为60～90℃、时间为1～5h。10.如权利要求1-3中任意一项所述的光稳定型超薄biocl原子层锚定过渡金属单原子催化剂在光催化二氧化碳还原制备甲烷中的应用。

技术总结
本发明公开了一种光稳定型超薄BiOCl原子层锚定过渡金属单原子催化剂及其制备与应用，该催化剂以过渡金属单原子为活性组分、以具有缺陷位的BiOCl原子层为载体，过渡金属单原子锚定在BiOCl原子层的缺陷位上。本发明所得光催化剂中过渡金属单原子稳定单分散，且具有优异的电荷分离能力与界面反应特性，可以实现高活性、高选择性的二氧化碳还原为甲烷。高选择性的二氧化碳还原为甲烷。高选择性的二氧化碳还原为甲烷。


技术研发人员：熊旭阳 孙冰洁 周腾飞 张龙海
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/7/29