C-TiO2光催化还原CO2的实验研究.pdfVIP

第 31卷第 l期 矿 冶 工 程 Vo1．3lNol 2011年02月 MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING Febnjaw 2011 C—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，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—04 TestofPhotocatalyticReductionofCarbonDioxidebyC—TiO2 XUELimei ，ZHANGFeng—hua，FANHui-juan，CHENBin，BAIXue—feng， (1．CollegeofMaterialsScienceandChemicalEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin 150001，Hei— longfiang，China；2．SchoolofResourceandEnvironment，HeilongfiangScienceandTechnologyUniversity，Harbin 150027，Heilongjiang，China；3．InstituteofPetrochemistry，HeilongfiangAcademyofSciences，Harbin150040，Hei— longjiang，China) Abstract：C—dopedTiO2nanopowderwasobtainedbyimpregnation—calcinationmethod．Thepreparedphotocatalystwas characterized．Theresultsshowed thatC substitutedTiatomsinthe latticeofTiO2andformedTi一 0一 C structure． C—dopingresultedinnochangeinthecrystalshapebutenhancementofthechargeseparationefficiencyandredshiftat TiO2absorptionedge．Thedopedcarbonloweredthebandgap andexpandedtheabsoprtionregionofvisiblelight．CO2 wasph0tocatalyticallyreducedbyC—TiO2—3／1—600nanoparticleswiththebestvisiblelightabsorptiontoform HCOOH undersimulatedfluorescentlight．Methanoicacidyieldmayreach to2633．98 ~／mol／g—Catwhen thelightirradiation timeis6hours． 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 光响应范围从紫 各国正在竞相进行研究开发和利用。随着科