過渡金屬修飾復(fù)合半導(dǎo)體材料的制備及其光催化CO2轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、環(huán)境污染和能源短缺已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類的生存與發(fā)展，是21世紀(jì)人類面臨和亟待解決的重大問題，CO2作為導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要氣體之一，對未來人類的生存環(huán)境和地球的生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重危害。因此，以CO2為原料合成高附加值有機(jī)物已成為CO2利用的一個重要研究方向，利用具有高催化性能的光催化劑將CO2光催化還原為碳?xì)湓弦鄬Νh(huán)境保護(hù)和能源的再利用都具有重要的意義。
　　本文分別采用混合煅燒和光沉積方法制得BiVO4/g-C3N4催化劑和貴金屬

2、Au、Pt和Pd負(fù)載的BiVO4/g-C3N4復(fù)合光催化劑，接著通過優(yōu)化催化劑結(jié)構(gòu)合成Z型BiVO4-Au/g-C3N4催化劑，采用XRD、UV-Vis、SEM、TEM、FT-IR、PL和XPS等表征手段，對催化劑的元素組成、形貌結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能等進(jìn)行了分析，并將它們應(yīng)用于光催化還原CO2為CH3OH反應(yīng)中，考察其光催化效果。此外，還研究了催化劑加入量、光照時間、貴金屬負(fù)載量、反應(yīng)壓力、犧牲劑濃度和NaOH濃度等條件對Z型BiVO4-Au

3、/g-C3N4催化劑體系光催化還原CO2效果的影響，并探討其反應(yīng)機(jī)理。
　　結(jié)果表明:通過煅燒方法制得的BiVO4/g-C3N4光催化劑具有良好的可見光響應(yīng)能力，其中50wt％BiVO4/g-C3N4表現(xiàn)出最好的光催化活性。貴金屬Au、Pt和Pd通過光沉積法能夠很好地負(fù)載在BiVO4/g-C3N4上，其中Au-BiVO4/g-C3N4催化劑表現(xiàn)出最佳的光催化還原CO2性能。當(dāng)采用Z型50wt％BiVO4-1 wt％Au/g-C3N