C-TiO2光催化还原CO2的实验研究.pdf

《C-TiO2光催化还原CO2的实验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第l期矿冶工程Vo1．3lNol2011年02月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGFebnjaw2011C—TiO2光催化还原CO2的实验研究①薛丽梅，张风华，樊惠娟，陈彬，白雪峰’(1．哈尔滨工程大学材料与化工学院，黑龙江哈尔滨150001；2．黑龙江科技学院资源与环境学院，黑龙江哈尔滨150027；3．黑龙江省石油化学研究院，黑龙江哈尔滨150040)摘要：采用浸渍一焙烧法制备了c掺杂TiO：纳米粉体，并对所制备的光催化剂进行了表征。结果表明，C取代了TiO：晶格中的Tj原子，形成了Ti一0～c的结构；掺杂C后

2、，晶型未发生变化，电荷分离效率提高，TiO的吸收边发生红移。碳掺杂TiO：降低了TiO的禁带宽度，拓展了可见光吸收区域。在模拟目光灯照射下，选取可见光吸收最好的催化剂C—TiO-3／1—600进行了光催化还原CO制取甲酸的研究，光照6h，甲酸产量达到2633．98tzmol／g—Cat。关键词：碳掺杂；TiO；光催化；还原；二氧化碳中图分类号：TQ13．2／0643．36文献标识码：A文章编号：0253—6099(2011)01—0084—04TestofPhotocatalyticReductionofCarbonDioxidebyC—TiO2XUEL

3、imei，ZHANGFeng—hua，FANHui-juan，CHENBin，BAIXue—feng，(1．CollegeofMaterialsScienceandChemicalEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，Hei—longfiang，China；2．SchoolofResourceandEnvironment，HeilongfiangScienceandTechnologyUniversity，Harbin150027，Heilongjiang，China；3．Institu

4、teofPetrochemistry，HeilongfiangAcademyofSciences，Harbin150040，Hei—longjiang，China)Abstract：C—dopedTiO2nanopowderwasobtainedbyimpregnation—calcinationmethod．Thepreparedphotocatalystwascharacterized．TheresultsshowedthatCsubstitutedTiatomsinthelatticeofTiO2andformedTi一0一Cstructure．C

5、—dopingresultedinnochangeinthecrystalshapebutenhancementofthechargeseparationeficiencyandredshiftatTiO2absorptionedge．Thedopedcarbonloweredthebandgapandexpandedtheabsorptionregionofvisiblelight．CO2wasph0tocatalyticallyreducedbyC—TiO2—3／1—600nanoparticleswiththebestvisiblelightabs

6、orptiontoformHCOOHundersimulatedfluorescentlight．Methanoicacidyieldmayreachto2633．98／~mol／g—Catwhenthelightirradiationtimeis6hours．Keywords：carbondoping；TiO2；photocatalysis；reduction；CO2目前，世界各国普遍面临着能源和基本化工原料到5％的紫外光(入<400nm)有作用，而对占太阳光能短缺的严重问题，而二氧化碳正是一种潜在的碳资源，43％的可见光没有作用，所以使TiO光响应范

7、围从紫各国正在竞相进行研究开发和利用。随着科技的进外光区扩展到可见光区已成为目前研究的重点。步，特别是化工合成新工艺、新型催化剂等领域取得的非金属离子掺杂、半导体复合¨’卜对TiO进行改性，一系列新技术成就，为二氧化碳气体合成化工产品创可实现可见光光催化。造了新的条件和可能。从CO出发可直接还原合成本文以TiO一P'25、柠檬酸为原料，对TiO：进行掺甲烷、甲醇、甲醛、甲酸、尿素、聚合物等有用的化工产杂改性得到CTiO：纳米粉体，对其光电活性、微观结品。开发CO，利用技术，不仅可节约石油、天然气和构及光催化还原二氧化碳的活性进行了研究。煤等化石资源，而且

8、变害为宝，减少了CO造成的环1实验境污染，具有明显的经济效益和环境效益¨I2。T