基于TiO2半導(dǎo)體材料的制備及其光催化CO2固定的研究.pdf

1、CO2作為一種溫室氣體，所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)對(duì)人們生活產(chǎn)生了巨大的影響，大氣中CO2含量的持續(xù)增長(zhǎng)和作為不可再生資源的化石能源的不斷消耗越來(lái)越受到人們的關(guān)注。光催化還原CO2不僅能夠減少大氣中CO2含量，而且能夠?qū)O2轉(zhuǎn)化為高附加值的燃料及化工原料，如CH4、CO、C2H6等，使太陽(yáng)能和CO2資源得以充分利用，綠色環(huán)保，極具研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。
　　本文采用葡萄糖還原法制備Pd/TiO2催化劑，并將其用于光催化CO2加氫反應(yīng)，評(píng)價(jià)其

2、反應(yīng)性能。研究發(fā)現(xiàn):隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，產(chǎn)物CH4、CO和C2H6產(chǎn)量逐漸增加，Pd的負(fù)載能夠有效促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，隨著Pd負(fù)載量增加，反應(yīng)活性呈現(xiàn)出了先增大后減小的趨勢(shì)，1.0％Pd/TiO2表現(xiàn)出了最高的活性，紫外光（λ＜400nm）照射3h，CH4、CO和C2H6產(chǎn)量分別為355.62、46.35和39.69μmol/g。反應(yīng)活性的提高得益于Pd和TiO2的協(xié)同作用，Pd納米顆粒具有聚集電子的作用，能夠形成電子聚集中心。一方面，有效分

3、離了電子空穴，提高反應(yīng)性能;另一方面，Pd可以作為反應(yīng)活性位，對(duì)CO2進(jìn)行吸附、活化，有效促進(jìn)光催化CO2加氫反應(yīng)效率的提高。
　　此外，利用溶膠凝膠法制備Ce-TiO2催化劑，同樣以葡萄糖還原法在其表面進(jìn)行Pd的負(fù)載，該催化劑對(duì)光催化CO2加氫反應(yīng)的作用結(jié)果顯示:Ce的摻雜有利于反應(yīng)活性的提高，隨著Ce摻雜量的增大，反應(yīng)活性呈現(xiàn)先增大加后減小趨勢(shì)，0.5％Ce-TiO2(1.0％Pd)催化劑表現(xiàn)出了最好的活性，可見光(400nm