煤光催化二氧化碳和水合成甲醇的研究.pdf

1、鑒于能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的迫切性,如何減少溫室效應(yīng)氣體CO2的排放,提高CO2的有效利用成為目前世界廣泛關(guān)注的前沿課題。光催化CO2和H2O合成甲醇是CO2轉(zhuǎn)化利用最有前景的途徑之一,而高效、廉價(jià)光催化劑的制備及其光催化反應(yīng)機(jī)理仍是目前該領(lǐng)域研究所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。本論文基于煤特殊的大分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),探討了煤及負(fù)載過(guò)渡金屬離子煤對(duì)CO2和H2O合成甲醇的光催化作用,結(jié)合煤模型化合物的光催化研究,建立了煤光催化反應(yīng)機(jī)理。
　　(1)

2、研究了煤的H/C原子比、添加量、光照時(shí)間、礦物質(zhì)等因素對(duì)光催化CO2和H2O合成甲醇產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明:H/C比較高的神府煤和華亭煤對(duì)CO2和H2O合成甲醇反應(yīng)有較高的光催化活性。神府煤作為光催化劑,其用量為1.0g/L,光照34h,甲醇的累積濃度最高,達(dá)到461.32μmol/g?cat.。脫除礦物質(zhì)后,神府煤光催化活性降低,說(shuō)明礦物質(zhì)在神府煤光催化活性中有重要作用。
　　(2)用等體積浸漬法制備了以神府煤為載體,過(guò)渡金屬離子

3、負(fù)載的神府煤系列光催化劑(M-SFcoal),探討了離子種類(lèi)、負(fù)載量、光催化劑用量等因素對(duì)光催化CO2/H2O合成甲醇產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明:負(fù)載了Fe3+、Cu2+、Ni2+離子的神府煤,光催化活性均有較大提高,光催化活性表現(xiàn)為:Cu2+>Fe3+>Ni2+。對(duì)于Cu-SFcoal光催化劑而言,當(dāng)Cu2+負(fù)載量為2.0%,催化劑用量1.0g/L,光照10h,甲醇累積產(chǎn)量高達(dá)818.20μmol/g?cat.。
　　(3)研究分析了