基于TiO2半導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)增長和作為不可再生資源的化石能源的不斷消耗越來越受到人們的關(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，使太陽能和CO2資源得以充分利用，綠色環(huán)保，極具研究價值和應(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)，評價其

2、反應(yīng)性能。研究發(fā)現(xiàn):隨著反應(yīng)時間的增加，產(chǎn)物CH4、CO和C2H6產(chǎn)量逐漸增加，Pd的負載能夠有效促進反應(yīng)進行，隨著Pd負載量增加，反應(yīng)活性呈現(xiàn)出了先增大后減小的趨勢，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CO2進行吸附、活化，有效促進光催化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行Pd的負載，該催化劑對光催化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，0.5％Ce-TiO2(1.0％Pd)催化劑表現(xiàn)出了最好的活性，可見光(400nm