光催化劑在可見光下光催化還原二氧化碳的研究.pdf

1、本文采用共沉淀法制各了CdxZn1-xS固熔態(tài)型復合光催化劑，采用水熱法制備了CdS/TiO2復合光催化劑以及非金屬元素摻雜的CdS/n-TiO2(n=N，S，C)系列光催化劑，分別在紫外光和可見光照射下進行光催化還原二氧化碳的研究，考察了上述光催化劑的催化性能，并通過XRD，UV-Vis，SPS，XPS，SEM等表征手段對催化劑結構和光化學性質進行了分析。
　　 采用共沉淀法制備的CdxZn1-xS(x=0.1，0.3，0.5

2、，0.7，0.9)固熔態(tài)型復合光催化劑為六方晶系結構。隨著x值的增加，帶隙能逐漸降低，實現(xiàn)了半導體的能級結構的可控制備?？疾炝吮簾郎囟葘Υ呋瘎┑男再|和性能的影響，光催化還原二氧化碳實驗結果表明，在N2保護下,550℃焙燒的Cd0.7Zn0.3S表現(xiàn)出最佳的還原性能，紫外光照射下甲酸產率為360.12μmol(h·g)，可見光照射下甲酸產率為35.34μmol/(h·g)。
　　 采用水熱法制備了CdS/TiO2復合光催化劑，并考

3、察了CdS/TiO2的摩爾比(R)和水熱溫度（T）對該復合催化劑的性質和性能的影響。實驗結果表明，當R=1/2，T=200℃時，復合催化劑表現(xiàn)出最佳還原性能，在紫外光照射下甲酸產率可達185.7μmol/(h·g)可見光下未檢測到液相產物。該復合結構催化劑抑制了電子-空穴對的復合，有效提高了光催化產率，擴展了光響應范圍。
　　 分別以硫脲(TU)、檸檬酸(CA)、尿素(UA)為非金屬摻雜物，TiO2-P25作原料，經浸漬-焙燒制

4、備出n-TiO2(n=C，N，S)，然后通過水熱法制備出了CdS/n-TiO2(n=C，N，S)復合光催化劑。摻雜非金屬元素后，晶型均未發(fā)生變化，但電荷分離效率提高，TiO2的吸收邊發(fā)生紅移，催化性能明顯改善。光催化還原二氧化碳結果表明：以CdS/S，N-TiO2為催化劑，在紫外光照射下甲酸產率最高可達500.07μmol/(h·g)，在可見光照射下甲酸產率可達107.35μmol/(h·g)：以CdS/C-TiO2為催化劑，在紫外光照