CuO-SiO_(2)气凝胶@TiO_(2)纳米纤维无牺牲剂光催化还原CO_(2)

采用溶胶-凝胶法制备CuO-SiO_(2)复合气凝胶,通过在气凝胶孔道内填充TiCl4,然后将其气相水解,得到了在CuO-SiO_(2)气凝胶表面生长了高结晶度的TiO_(2)纳米纤维(CuO-SiO_(2)@TiO_(2)),纤维直径~16 nm。通过XPS、UPS、UV-Vis DRS、荧光光谱(PL)等表征了材料的结构及光电性能。结果表明,制备的CuO-SiO_(2)@TiO_(2)对可见光有明显吸收,且荧光强度较商用Ti O_(2)(P25)大幅降低,光生电子-空穴对更加稳定。再在纳米纤维上负载CuO,所得CuO-SiO_(2)@TiO_(2)/CuO在可见光区的荧光强度进一步增强。以300W氙灯为光源,分别以CuO-SiO_(2)@TiO_(2)及CuO-SiO_(2)@Ti O_(2)/CuO为催化剂,无牺牲剂条件下光催化还原CO_(2),4 h后甲醇产率分别为1304.0及1589.0μmol/g-cat,转换频率(TOF)分别为0.038及0.046 h^(–1)。循环实验表明,纳米纤维具有较好的光催化稳定性,经过4次光催化循环实验后,CuO-SiO_(2)@TiO_(2)/CuO的保留率~94%,甲醇产率可达1472.0μmol/g-cat,TOF为0.042 h^(–1)。

一锅法制备1T/2H-WS_(2)/WO_(3)异质结用于紫外可见光催化的CO_(2)还原

采用一锅水热法制备了1T/2H-WS_(2)/WO_(3)异质结,并利用XRD、SEM、XPS等对所制备的光催化材料进行了系统微结构表征.研究发现该异质结催化剂可用水蒸汽作为电子供体,利用可见光催化还原CO_(2),以3.87μmol∙g^(−1)∙h^(−1)的速率高选择性地生成唯一产物CO.在紫外-可见光辐照下,表现出更优异的催化活性(34.39μmol∙g^(−1)∙h^(−1)).经4次循环实验,仍然表现出稳定的光催化二氧化碳还原效率,证明其具有优异的稳定性.

Z型异质结C3N4/WO_(3)光催化还原处理含Cr (Ⅵ)废水的研究

光催化技术处理含铬废水存在降解速率慢、外加有机牺牲剂等问题,限制了其实用化。设计构建了Z型异质结光催化剂C_(3)N_(4)/WO_(3)并用于处理含铬(Cr)废水,Z型异质结结构保证了其在可见光驱动下的光生载流子的有效分离,同时兼具WO_(3)的强氧化性和g-C_(3)N_(4)的强还原性;利用水或牺牲剂消耗光生空穴,可有效提升其对Cr(Ⅵ)的光还原效率和速率。在以甲醇为牺牲剂时,光反应36 min内可将Cr(Ⅵ)完全去除。通过对pH和催化剂用量的优化,无牺牲剂的体系中光还原反应50 min即可达到98.37%的降解率。