绿色化工技术

本发明公开了一种铬铁饰UiO-66基二氧化碳光催化还原催化剂，所述催化剂按重量份数包括以下组分制成：三氯化铬粉末0.5~1.5份、氯化亚铁粉末3~7份、UiO-66粉末100份。本发明还公开了铬铁饰UiO-66基二氧化碳光催化还原催化剂的制备方法和应用。本发明制备操作过程简单，设备要求低，可直接商业化推广。本发明通过电化学方法将亚铁、三价铬离子以氢氧化物及氧化物的形式加载在一种金属有机骨架材料UiO-66粉末颗粒表面，既能满足光催化还原二氧化碳的性能，又能对可见光有很好的响应。本发明为光催化还原二氧化碳催化剂的制备提供了一种新思路。

工业化的快速发展使得大量的二氧化碳通过化石能源燃烧途径被释放到空气中，从而引发温室效应，导致全球气温逐年上升。目前，人们试图通过寻找高效、可再生的清洁能源改变能源结构，减少温室气体排放量。然而由于研制成本、地域差异、商业运行模式限制等原因使得可再生能源发展受到诸多限制，其在传统能源消费结构中的占比仍然较小。因此，想要降低二氧化碳在空气中的浓度，除了应用减排措施，还应当考虑通过能源转化和储存的技术将空气中的二氧化碳储存或利用起来。光催化还原二氧化碳是利用太阳能作为能源，在相对温和的条件下同时进行二氧化碳还原和水分子氧化，通过接受光生电子将光能转化为化学能，生成碳氢化合物的过程。由于二氧化碳分子热力学稳定且还原过程涉及多电子转移，因此光催化还原二氧化碳的研究虽然在一些方面取得了一定的进展，但是其依然面临诸多挑战，包括：催化剂合成方法复杂、太阳光的利用率低、光生电子-光生空穴容易发生复合、二氧化碳还原效率低等问题。因此，研发一种合成方法简单、太阳能利用率高、二氧化碳还原效率高的催化剂是解决上述问题的关键。

有益效果：本发明制备操作过程简单，设备要求低，可直接商业化推广。本发明通过电化学方法将亚铁、三价铬离子以氢氧化物及氧化物的形式加载在一种金属有机骨架材料UiO-66粉末颗粒表面，既能满足光催化还原二氧化碳的性能，又能对可见光有很好的响应。本发明为光催化还原二氧化碳催化剂的制备提供了一种新思路。本发明的铬铁饰UiO-66基二氧化碳光催化还原催化剂在可见光照射条件下可实现最高98％的二氧化碳光催化还原效率。