CN114289035B

CN114289035B - 一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料及其制备方法和作为还原二氧化碳光催化剂的应用

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Publication number: CN114289035B
Application number: CN202111631813.7A
Authority: CN
Inventors: 陈立妙; 宋颖颖; 李庆森; 王文凯
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2023-04-11
Anticipated expiration: 2041-12-28
Also published as: CN114289035A

Abstract

本发明公开了一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料及其制备方法和作为还原二氧化碳光催化剂应用。银掺杂钒酸铜复合光催化材料由银离子掺杂在纳米带状CuV₂O₆晶体中构成，其制备方法是将含有钒源、铜源和银源的水溶液通过水热反应一步合成。该复合光催化材料在可见光照射下对二氧化碳还原表现出高催化活性和稳定性，能够将二氧化碳高选择性转化成一氧化碳，且该复合光催化材料的制备过程简单，环保，有利于大规模生产。

Description

一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料及其制备方法和作为还原二氧化碳光催化剂的应用

技术领域

本发明涉及一种光催化材料，具体涉及一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料，还涉及一种通过一步水热制备银掺杂钒酸铜复合光催化材料的方法，以及涉及一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料在可见光催化还原二氧化碳方面的应用，属于二氧化碳还原技术领域。

背景技术

经历了150多年的工业化发展，温室气体浓度持续上升，全球平均气温也随之增加。不可持续资源的持续利用和二氧化碳等的温室气体的排放使得绿色可持续发展受到阻碍。随着“碳中和”的提出和解决能源短缺问题，开发新能源，改善能源结构是当今最热的话题之一。相比传统的化石能源，新能源如太阳能，风能，潮汐能等的有效利用能够很好的实现可持续发展的目标。太阳能的利用极大引起了研究学者的兴趣。利用太阳能可以进行析氢，产氧，CO₂还原，有机物降解。光催化还原CO₂为我国实现碳中和提供了一个解决方案。光催化还原二氧化碳可以将CO₂还原成CO、CH₄以及多碳有机物等化学燃料，其具有低能耗、绿色环保、简单便捷等优势。所以，从长远角度来看，具有重要的实际意义和科研价值。

过渡金属钒酸铜作为一类重要的材料，近年来在电极材料方面有广泛的应用。在过渡金属一系列的钒酸盐当中，CuV₂O₆是一种n型半导体，带隙宽度约为 2.02eV，对大部分的可见光响应，在光催化方面具有潜在的应用前景。到目前为止，有关CuV₂O₆光催化的研究还少有报道。且纯相CuV₂O₆因为光生电子和空穴易复合，光催化活性不是很高，而掺杂是一种常见且简单的改性策略，通过掺杂可改变材料局部的电子密度以及排布，同时造成一定的晶体尺寸变化以及缺陷的产生，从而影响光吸收能力和光生载流子的分离效率，也就是局部微观晶格变化所引起的一系列光电特性和产物性能的变化。但到目前为止，还未见采用金属银来掺杂CuV₂O₆以改善其光催化活性的相关报道。

发明内容

针对现有的技术存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料，该复合光催化材料具有均匀的纳米带状结构，晶体结构完整，且在可见光照射下对二氧化碳还原表现出高催化活性和稳定性，能够将二氧化碳高选择性转化成一氧化碳。

本发明的第二个目的是在于提供一种简易、环保、经济的制备所述银掺杂钒酸铜复合光催化材料的方法。

本发明的第三个目的是在于提供一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料在可见光催化还原二氧化碳转化成一氧化碳方面的应用，该复合光催化材料表现出可见光利用效率高、光生电子和空穴复合率低、对二氧化碳可见光催化还原具有较高催化活性和稳定性，能够将二氧化碳高选择性转化成一氧化碳。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料，其由银离子掺杂在纳米带状CuV₂O₆晶体中构成。

本发明的银掺杂钒酸铜复合光催化材料由于银离子掺杂使得钒酸铜的光电特性发生变化，对可见光的响应增强，并且有利于提高光生电子和空穴的分离效率，提高了光催化还原CO₂的性能与稳定性，能够实现二氧化碳的高效可见光催化还原转化成一氧化碳。

作为一个优选的方案，所述纳米带状CuV₂O₆的长度为10～15μm，宽度为 200～500nm，厚度为10～30nm。具有纳米带状的CuV₂O₆晶体结构完整，稳定性好，比表面积高，活性位点暴露较多，对二氧化碳的吸附容量提高，表现出更高的催化活性和稳定性。

作为一个优选的方案，所述银离子在纳米带状CuV₂O₆中的掺杂量为 1～10wt％；掺杂量较为1～8wt％；掺杂量最优选为8wt％。引入掺杂量较小时，银离子对CuV₂O₆的内部电子结构排布以及对其能带结构改变较小，对其光催化活性提升不显著。当银离子掺杂量过多时，内部结构过多的改变使得前驱体CuV₂O₆的优点，如带隙窄、可见光响应较好等无法发挥，同时银离子掺杂可能产生缺陷能级及空位，过多的掺杂量会形成新的电子空穴对的复合中心，这些都会导致光催化活性下降。

本发明还提供了一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料的制备方法，该方法是将含有钒源、铜源和银源的水溶液通过水热反应，即得。

本发明的银掺杂钒酸铜复合光催化材料通过一步水热反应合成，步骤简单，反应条件温和，特别是对于银源的用量比例可以实现可控掺杂，合成的银掺杂钒酸铜复合光催化材料具有纳米带状结构，且形貌均匀，分布均匀。

作为一个优选的方案，银源与铜源的摩尔比为1:100～1:10。合适的Ag掺杂量对CuV₂O₆形貌没有发生影响，仅改变了前驱体的光电特性及禁带结构，调整它的电子结构，提高其可见光的响应能力及光生载流子的分离效率，从而提高光催化剂的光催化性能。相比于单一的CuV₂O₆而言，银离子掺杂后光生电子的含量有显著提高，量子效率高，光催化还原CO₂的转化率显著提高。

作为一个优选的方案，钒源与铜源的反应比例按照CuV₂O₆中钒与铜的计量比(2:1)即可，当然钒与铜摩尔比为2:1为理想的比例，而该比例控制在适当的范围内也是可以得到CuV₂O₆的。

作为一个优选的方案，所述铜源为常见的水溶性铜盐，例如Cu(NO₃)₂ ^.3H₂O 等等。

作为一个优选的方案，所述钒源为常见的钒氧化合物或盐类，例如V₂O₅等。

作为一个优选的方案，所述银源为常见的硝酸盐，例如AgNO₃等。

作为一个优选的方案，所述水热反应的条件为：pH＝4～6，温度为180～220℃，时间为18～24h。在优选的水热反应条件下有利于银掺杂钒酸铜的生成，且同时对银掺杂钒酸铜晶体结构的生长进行有效调控，使其形成稳定的纳米带状晶体形貌。

本发明还提供了一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料的应用，其应用于可见光催化还原二氧化碳转化成一氧化碳。

作为一个优选的方案，在可见光照条件下，于饱和水蒸气氛围中，二氧化碳与银掺杂钒酸铜复合催化剂接触进行还原反应转化成一氧化碳。

本发明的银掺杂CuV₂O₆复合光催化材料能在光照条件下将二氧化碳转化成一氧化碳，Ag掺杂CuV₂O₆的整体还原二氧化碳的效率要高于CuV₂O₆，对于一氧化碳有明显的选择性。

本发明提供的银掺杂CuV₂O₆纳米带复合光催化材料的合成方法：将铜源(如 Cu(NO₃)₂ ^.3H₂O)和钒源(如V₂O₅)分散在水中，混合得到悬浊液，调整pH为 4～6，再将银源(如AgNO₃)加入上述溶液中，在180～220℃进行水热反应18～24h，得到银掺杂的钒酸铜纳米结构，形状均一，分布均匀，且适量银的掺杂并未引起 CuV₂O₆型貌发生变化。

本发明采用银掺杂CuV₂O₆复合光催化材料用于可见光催化还原CO₂的方法是：采用在水蒸气氛围下的气固反应。具体实施如下：称取10mg所制备的样品分散在合适的蒸馏水中，超声分散得到均一的悬浮液，随后，转移至加盖的表面皿中，80℃下真空干燥箱中烘干干燥。将表面皿放入自制的圆筒形反应器中 (66ml)，加盖上石英片。随后，反复抽真空三次，再往反应器中通入30min氮气，以排除残余的空气；最后通入30min的CO₂气体。在这之后，通过硅橡胶隔片加入10ul的水，采用300w的氙灯作为光源。每隔一段时间，抽取一定量的气体用气相色谱检测，包括氢火焰离子化检测器(FID)和热导检测器(TCD)，产物与标准的气体进行校准。

相对于现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：

(1)本发明的银掺杂CuV₂O₆复合光催化材料对光催化CO₂还原表现出高催化活性和稳定性，能够将二氧化碳转化成一氧化碳。

(2)本发明的银掺杂CuV₂O₆复合光催化材料在光照的条件下，可以产生光生电子和空穴，Ag的掺杂使得CuV₂O₆的光电性质发生改变，增强对可见光的响应，禁带宽度变窄，导带位置有明显的抬升作用，导带上的光生电子具有还原CO₂的能力，同时银的掺杂降低了光生电子与空穴的复合率。因此，相比 CuV₂O₆，Ag/CuV₂O₆的光催化还原CO₂的能力显著提高。

(3)本发明的银掺杂CuV₂O₆复合光催化材料由于Ag离子的掺杂导致 CuV₂O₆光电特性发生变化，光响应范围拓宽，带隙变窄，光生电荷载流子的分离效率提升，光催化还原CO₂速率及稳定性明显提高，且具有纳米带结构CuV₂O₆具有比表面积大，在光催化还原CO₂时，可显著提高CO₂的吸附容量。

(4)本发明的银掺杂CuV₂O₆复合光催化材料采用简单的一步水热法合成过程，通过调整银源的比例可以实现不同银含量掺杂的复合光催化剂。同时，银源的引入不会改变原有催化剂形貌。

(5)本发明的银掺杂CuV₂O₆复合光催化材料相对于负载其他贵金属来说，具有价格低廉优势，更具有更广泛的应用前景。

(6)本发明的银掺杂CuV₂O₆复合光催化材料的制备方法简单，容易操作，采用无毒，价廉的原料，无需大型复杂器件，环保，可用于工业化。

附图说明

【图1】为实施例1制备的CuV₂O₆以及实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的X射线衍射(XRD)图谱。

【图2】为扫描电子显微镜(SEM)图像：(a-b)为实施例1制备的CuV₂O₆；(c-d) 为实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆。

【图3】为扫描电子显微镜(SEM)图像：(a)为实施例3在不同反应时间得到的CuV₂O₆；(b)为实施例3在不同反应温度得到的CuV₂O₆。

【图4】为透射电子显微镜(TEM)图像：(a-b)为实施例1制备的CuV₂O₆；(c-d) 为实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆；(e)为实施例2制备的8％银掺杂CuV₂O₆元素分布图。

【图5】为实施例1制备的CuV₂O₆以及实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的高分辨XPS图谱。

【图6】为实施例1制备的CuV₂O₆以及实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的拉曼(Raman)图谱。

【图7】为实施例1制备的CuV₂O₆以及实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的紫外-可见漫反射(DRS)光谱图。

【图8】为实施例1制备的CuV₂O₆以及实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的光电流响应(I-t)图谱。

【图9】为实施例1制备的CuV₂O₆以及实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的电化学阻抗(EIS)图谱。

【图10】为实施例1制备的CuV₂O₆以及实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的荧光(PL)光谱图。

【图11】为催化还原CO₂产率图：(S0)为实施例1制备的CuV₂O₆；(S1～S5) 实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂。

【图12】为实施例1制备的CuV₂O₆以及实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的催化还原循环性能图。

【图13】为实施例4在不同pH下得到的CuV₂O₆的扫描电子显微镜(SEM)图像。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明技术方案进行进一步的说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1(对比实施例)

CuV₂O₆纳米结构的制备：称取0.402g的Cu(NO₃)₂·3H₂O固体溶解在30ml 的蒸馏水中，常温下搅拌溶解，直至黄色澄清溶液，记为A溶液；称取0.303g 的V₂O₅固体分散在30ml的纯净水中，常温下搅拌，直至分散均匀，记为B悬浊液；将B悬浊液逐滴加入到A溶液中，继续搅拌30min，记为C悬浊液；同时调整pH＝6，将C悬浊液转移至100ml的反应釜中，将反应釜放置于烘箱中， 220℃高温下反应24h。反应后得到的黄色产物，用水和乙醇洗涤该产物，随后，转移到50℃的真空干燥箱中干燥6h。

对实施例1所制备的CuV₂O₆进行一些晶体结构和形貌的研究。由图1的X 射线衍射(XRD)谱图可以看出，所制备的CuV₂O₆与标准卡片对比得知特征峰均为CuV₂O₆的衍射峰，且无杂质峰，说明得到纯的CuV₂O₆。由扫描电子显微镜(SEM)图片(图2a-b)可知其为纳米带。由图3的紫外可见漫反射(DRS) 光图谱可以看出，所制备的CuV₂O₆在可见光区域具有很强的光吸收，说明所制备的CuV₂O₆具有良好的可见光吸收能力。

实施例2

银掺杂的CuV₂O₆复合光催化剂的制备：称取0.402g的Cu(NO₃)₂·3H₂O固体溶解在30ml的蒸馏水中，常温下搅拌溶解，直至黄色澄清溶液，记为A溶液；称取0.303g的V₂O₅固体分散在30ml的纯净水中，常温下搅拌，直至分散均匀，记为B悬浊液；将B悬浊液逐滴加入到A溶液中，继续搅拌30min，记为C悬浊液；同时调整pH＝6。搅拌30min后，加入不同量的0.1M硝酸银溶液，记为D 溶液，继续搅拌30min。将C溶液转移至100ml的反应釜中，将反应釜放置于烘箱中，220℃高温下反应24h。反应后得到的黄色产物，用水和乙醇洗涤该产物，随后，转移到50℃的真空干燥箱中干燥6h。记为Ag/CuV₂O₆。当银源与铜源的物质的量之比为1％～10％时，对应样品的编号标记为1％Ag/CuV₂O₆， 3％Ag/CuV₂O₆、5％Ag/CuV₂O₆、8％Ag/CuV₂O₆，10％Ag/CuV₂O₆。

实施例3(对比实施例)

CuV₂O₆纳米结构在不同温度、时间条件制备：称取0.402g的Cu(NO₃)₂·3H₂O 固体溶解在30ml的蒸馏水中，常温下搅拌溶解，直至黄色澄清溶液，记为A溶液；称取0.303g的V₂O₅固体分散在30ml的纯净水中，常温下搅拌，直至分散均匀，记为B悬浊液；将B悬浊液逐滴加入到A溶液中，继续搅拌30min，记为C悬浊液；同时调整pH＝6，将C悬浊液转移至100ml的反应釜中，将反应釜放置于烘箱中，80～180℃高温下反应4～16h。反应后得到的黄色产物，用水和乙醇洗涤该产物，随后，转移到50℃的真空干燥箱中干燥6h。对实施例3所制备的样品进行形貌的探究，探究反应时间及温度对产物形貌的影响。

实施例4(对比实施例)

按照实施例1的方法制备CuV₂O₆，不同之处在于对C悬浊液的pH分别调节至2、3、4～6、7、8、9进行水热反应。

图1所示为X射线衍射谱图(XRD)，本实施例1和实施例2中制备的CuV₂O₆及银掺杂CuV₂O₆光催化剂，其特征峰均为CuV₂O₆的衍射峰，表明实施例1制备出的为纯相CuV₂O₆。实施例2中所制备样品的XRD曲线中并未有银相关物质的特征峰，说明银并没有以化合物的形式负载在其表面。随着硝酸银加入量的增加，特征峰位置发生较大的偏移，这可能是由于银掺杂到晶格中发生一定的晶格参数变化。

图2所示为扫描电子显微镜(SEM)图片，实施例1制备的CuV₂O₆为纳米带(如图2a-b)，其长度为10～15μm，宽度为200～500nm，厚度为10～30nm。实施例2中所制备的银掺杂CuV₂O₆(如图2c-d)中银源的引入并未使前驱体纳米带的形貌发生变化，均为纳米带，且表面光滑没有发现颗粒负载，表明Ag相关物质并非以负载的形式存在于CuV₂O₆表面上。

图3所示为本实施例3制备产物的扫描电子显微镜(SEM)图片，图3-a为不同水热时间得到的产物的SEM图(a-d依次为4h，8h，12h，16h)。图3-b为不同水热温度得到的产物的SEM图(a-d依次为90℃，120℃，150℃，180℃)。得到如下结论：当水热时间为4h，可见絮状或簇状物体以及其分散后的细短带状结构；当水热时间达到8h后，基本上没有絮状物的存在，全是短带状结构；当水热时的增长到12h，带状结构进一步破碎形成不规则的细碎颗粒结构；在水热16h后，细碎颗粒重新结合生长得到长短不一的带状结构。当水热温度为90℃时样品基本为块状；当温度升到120℃时，块状物质逐渐解体形成簇状物质；当温度继续升高到150℃时，已经几乎看不到块状物质；最后温度达到180℃时，簇状样品逐渐分散为细碎带状产品，这与220℃条件下得到目标产物十分相似。可见反应温度和时间对产物的形貌特征有重要影响。

图4所示为透射电子显微镜(TEM)图片，本实施例1和实施例2中所制备的CuV₂O₆(如图4a)及银掺杂CuV₂O₆(如图4b)光催化剂的形貌均为纳米带，与SEM结果一致，表面光滑，银源的引入并不会改变原有的形貌，没有发现银或钒酸银纳米颗粒负载于其表面。同时，元素分布结果还表明实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆样品中Cu、V、O和Ag存在且均匀分散(如图4c)，这也证明Ag均匀掺杂至CuV₂O₆体相中，这也和XRD、SEM的分析结果相一致。

如图5的高分辨(XPS)所示，Cu、V、O元素均存在样品中，相比前驱体 CuV₂O₆，实施例2中所制备的Ag/CuV₂O₆样品Cu2p的XPS峰位置向更高结合能方向偏移，暗示了由于Ag的掺杂CuV₂O₆电子结构调整，且在实施例2所制备的银掺杂CuV₂O₆中检测到Ag元素，证实Ag确实存在于样品。这与TEM分析结果一致。

如图6的拉曼光谱图(Raman)所示，本实施例1和实施例2中制备的CuV₂O₆及银掺杂CuV₂O₆光催化剂的拉曼光谱信号来自晶格中的内部和外部模式。VO₄ ^3-组的外部模式在低频区100～300cm^-1；在中频区400～750cm^-1的特征峰归因于 V-O-V振动，而在大于800cm^-1高频区域的特征峰归因于V-O振动。所有光谱图片中均没有Ag的氧化物或者其他任何相关杂相的特征峰存在，这就证实了Ag 离子成功地进入到CuV₂O₆结构中，这与XRD和SEM、TEM、XPS的分析结果相一致。

如图7紫外可见漫反射(DRS)光图谱所示，由图可知，与纯的CuV₂O₆相比，本实施例2中所制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的光吸收边缘出现红移，这说明了银的掺杂引起可见光条件下的吸光能力增强和禁带宽度的略微变窄，有利于电子空穴对产生，从而提高光催化活性。

如图8瞬时光电流(I-t)图谱所示，由图可知，与纯的CuV₂O₆相比，本实施例2制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的瞬时光电流强度有明显提升，银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂合光催化剂的瞬时增幅达到了5μA，光电流的增大意味着光生电子的数量增加，从而为后续实验中光催化性能的提升提供了合理的解释。

如图9电化学阻抗图谱所示，由图可知，与纯的CuV₂O₆相比，本实施例2 中所制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的弧半径均有明显减小，且 8％Ag/CuV₂O₆号样品的弧半径最小这与瞬时光电流测试的结果相吻合，两者共同说明了实施例2所制备的8％银掺杂CuV₂O₆具有最高的光电流密度与最快的电子迁移速率。

如图10荧光(PL)图谱所示，其中主要的PL发射强度与所对应的光生电荷载流子的复合相关，由图可知，与纯的CuV₂O₆相比，本实施例2中所制备的银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的荧光强度显著降低，表明银的掺杂使得电子空穴对复合率降低，电荷分离能力提升。这与光电流响应，电化学阻抗图谱结果一致。

实施例5

本实施例1和实施例2制备的银掺杂的CuV₂O₆复合光催化剂的光催化性能可用光催化还原CO₂来进行评价。称取本实施例1和实施例2所制备的样品10mg，加入适量蒸馏水，转移至加盖的表面皿上，干燥制得薄膜。将表面皿放入自制的圆筒反应器中，通入40min的CO₂气体。采用300w的氙灯为光源，通以循环水保持常温，反应4h，制得CO气体。

图11所示为催化还原CO₂的CO产率图，由图可以看出，在可见光的照射下，实施例1所制备的CuV₂O₆的CO产量为0.86μmol/(g·h)，实施例2所制备的8％银掺杂CuV₂O₆复合光催化剂的CO产量为6.5μmol/(g·h)。由以上结果证明复合纳米结构银掺杂的CuV₂O₆复合光催化剂的光催化活性远高于CuV₂O₆的催化活性，这是由于银的掺杂引起前驱体钒酸铜光电特性发生变化，光响应范围拓宽，带隙变窄，光生电荷载流子的分离效率提升，光催化性能得以提升。

图12所示为本发明实施例1和实施例2制备的银掺杂的CuV₂O₆复合光催化剂的催化还原循环性能图，由图可以看出，在可见光的照射下，经过4个循环后，实施例2所制备的8％银掺杂CuV₂O₆的光催化活性几乎没有下降，证实了催化剂的稳定性。

图13为不同pH值条件下所制得产品的SEM图。当pH＝7(图a)，pH＝8(图b、 c)时，均存在两种型貌，纳米带状和颗粒状；当pH达到9时(图d)全部为球形颗粒。pH＝3时(图e)，纳米带不均匀且较宽较厚。继续调节pH＝2时(图f)，出现有较大的颗粒状在纳米带中。通过加入硝酸调节pH值至4～6(图g，h)得到均匀、细长的带状CuV₂O₆样品。

通过以上实施实例证明了本发明制备出一种新的光催化还原CO₂的催化剂，详细阐述了催化剂银掺杂钒酸铜的制备方法以及光催化还原CO₂的性能。以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围不限于上述的实施案例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化和修饰，皆应属本发明的涵盖范围，本申请所要求的保护范围如本申请权利要求书所示。

Claims

1.一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料的应用，其特征在于：应用于可见光催化还原二氧化碳转化成一氧化碳；所述复合光催化材料由银离子掺杂在纳米带状CuV₂O₆晶体中构成；

所述纳米带状CuV₂O₆的长度为10~15μm，宽度为200~500nm，厚度为10~30nm；

所述复合光催化材料的制备方法为：将含有钒源、铜源和银源的水溶液通过水热反应，即得；银源与铜源的摩尔比为1:100~1:10。

2.根据权利要求1所述的一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料的应用，其特征在于：所述水热反应的条件为：pH=4~6，温度为180~220℃，时间为18~24h。

3.根据权利要求1所述的一种银掺杂钒酸铜复合光催化材料的应用，其特征在于：在可见光照条件下，于饱和水蒸气氛围中，二氧化碳与银掺杂钒酸铜复合催化剂接触进行还原反应转化成一氧化碳。