co2光催化还原合成有机物磁性催化剂制备及性能研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文题ElC02光催化还原合成有机物磁性催化剂日期：二O一四年五月三十日北京化工大学学位论姗怖明I嬲燃本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：丕延日期：垫!生芏：；殳关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，

2、即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在一年解密后适用本授权书。

3、回非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。日期：墨旦丘￡!至!日期：型坌笸!l——学位论文数据集中图分类号0643．36学科分类号530．

4、2410论文编号l001020140028密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名李延学号2011200028。获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码0817催化新材料的合成与应课题来源国家自然科学基金研究方向用论文题目CO：光催化还原合成有机物磁性催化剂制备及性能研究关键词磁性核／壳结构纳米光催化剂，二氧化钛，铜，二氧化碳，甲醇论文答辩日期2014．05t论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师季生福教授北京化工大学化学工程与技术评阅人1吴卫泽

5、教授北京化工大学化学工程与技术评阅人2刘志明副教授北京ft：s_大学化学工程与技术评阅人3评阅人4评阅人5徽员蝴张润铎教授北京化工大学化学工程与技术答辩委员1张润铎教授北京化工大学化学工程与技术答辩委员2雷志刚教授北京化工大学化学工程与技术答辩委员3黄崇品副研究员北京化工大学化学工程与技术答辩委员4李英霞副教授北京化工大学化学工程与技术答辩委员5张僳副研究员北京化工大学化学工程与技术注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和

6、国国家标准(CB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要C02光催化还原合成有机物磁性催化剂制备及性能研究以水热合成法制备的Fe304为核，采用超声辅助法制备的meso—Si02@Fe304微球为基础，通过sol—gel法制备出Ti02@Si02@Fe304和掺铜Ti02@Si02@Fe304磁性核／壳结构纳米光催化剂。使用各种表征手段对制备的催化剂进行表征分析。以C02光催化还原合成甲醇的反应，来评价催化剂的光催化活性。并研究了光催化反应的条件参数以及催化

7、剂的重复使用性能。结果表明：采用s01一gel法成功在meso—Si02@Fe304上包覆一层15～20nm厚度的Ti02。包覆后，样品的比表面积增大，孔体积和平均孔径减小。样品为介孔结构，孔径集中在4nm处。Ti02@Si02@Fe304的饱和磁化强度为27．15emu／g。Ti02@Si02@Fe304的甲醇产量与紫外光照时间和C02流量呈线性增长的关系。体系介质的最优条件参数为O．1mol／L的NaOH和O．1mol／L的Na2S03。Ti02@Si02@Fe304催化剂在重复使用六次后甲醇产量仍能达到最初测

8、试的85％以上。在sol—gel法包覆Ti02过程中加入硝酸铜，成功制备了掺铜Ti02@Si02@Fe304。样品的Fe304特征峰的峰型和大小基本不变，Ti02特征峰位置偏移，强度有所减弱。101晶面间距随着掺铜量增加而不断减少，铜离子掺杂进入Ti02晶格。样品为介孔结构，随着掺铜量增加，样品的比表面积增加，孔体积和平均孔径减少。过多的加入铜，部分铜北京化工大学硕士学位论文离子会进入壳层的孔道结构，影响C02与位点结合，进而影响催化剂的光催化活性。1％Cu。Ti02@Si02@Fe304催化剂的饱和磁化强度为25

9、．96emu／g。最佳Cu／Ti02比值为1％，此时甲醇产量可达1265．784}tmol／g，相比Ti02@Si02@Fe304产量提高了69％。1％Cu—Ti02@Si02@Fe304光催化剂的甲醇产量随着光照时间的增加而增加。1％Cu—Ti02@Si02@Fe304催化剂在重复使用六次后，甲醇产量仍能达到最初测试的8】％以E。关键词：磁性核／壳结构纳米