如今,隨著化石燃料（煤炭,天然氣和石油）的迅速枯竭,以及其利用過程中帶來的溫室氣體排放等問題,尋找長期可持續(xù)供應的可再生能源以及轉化主要溫室氣體CO₂的方式成為熱門話題。利用太陽能光催化還原CO₂反應,將CO₂轉化為燃料或化工原料是解決上述問題的理想途徑。Al₂O₃因其良好的吸附性能及熱穩(wěn)定性、價廉易得等優(yōu)點,作為載體或者助催化劑廣泛應用于催化領域。本課題組前期探索發(fā)現(xiàn),無定形Al₂O₃具有一定的光催化活性,但仍存在一定的不足。為了提高無定形Al₂O₃光催化還原CO₂的性能,通過改變煅燒溫度、采用堿性元素修飾、構建空心微球分級結構等途徑對其進行改性處理。主要內容如下:1)通過簡單水熱法制備了具有分層紡錘狀結構的勃姆石（AlO（OH））前驅體,再經(jīng)過不同溫度焙燒,得到了一系列不同結晶程度的Al₂O₃光催化劑。SEM及TEM結果表... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 半導體光催化還原CO_2基本原理
    1.3 半導體光催化還原CO_2的影響因素
        1.3.1 半導體的能帶結構
        1.3.2 粒徑尺寸和比表面積
        1.3.3 半導體的晶型及晶面
    1.4 半導體光催化還原CO_2研究進展
        1.4.1 紫外光響應的半導體光催化劑
        1.4.2 可見光響應的半導體光催化劑
    1.5 Al_2O_3的特點及其在光催化領域的應用
    1.6 本課題的提出及擬研究內容
第2章 分層紡錘狀無定形Al_2O_3的制備及光催化還原CO_2性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 儀器及設備
        2.2.3 樣品的制備
        2.2.4 樣品的表征
        2.2.5 還原CO_2性能的測定
    2.3 結果與討論
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡及透射電鏡分析(SEM&TEM)
        2.3.3 比表面積分析(BET)
        2.3.4 紫外可見漫反射分析(DRS)
        2.3.5 熒光光譜分析(PL)
        2.3.6 電化學性質
        2.3.7 二氧化碳程序升溫脫附分析(CO_2-TPD)
        2.3.8 電子自旋共振分析(ESR)
        2.3.9 光催化還原CO_2活性分析
        2.3.10 光催化還原CO_2反應機理
    2.4 本章小結
第3章 Ca修飾分層紡錘狀無定形Al_2O_3的制備及光催化還原CO_2性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 儀器及設備
        3.2.3 樣品的制備
        3.2.4 樣品的表征
        3.2.5 還原CO_2性能的測定
    3.3 結果與討論
        3.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        3.3.2 掃描電鏡及透射電鏡分析(SEM&TEM)
        3.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
        3.3.4 比表面積分析(BET)
        3.3.5 紫外可見漫反射分析(DRS)
        3.3.6 熒光光譜分析(PL)
        3.3.7 電化學性質
        3.3.8 二氧化碳程序升溫脫附分析(CO_2-TPD)
        3.3.9 電子自旋共振分析(ESR)
        3.3.10 光催化活性分析
        3.3.11 光催化還原CO_2反應機理
    3.4 本章小結
第4章 空心分級結構無定形Al_2O_3的制備及光催化還原CO_2性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗藥品
        4.2.2 儀器及設備
        4.2.3 樣品的制備
        4.2.4 樣品的表征
        4.2.5 還原CO_2性能的測定
    4.3 結果與討論
        4.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        4.3.2 掃描電鏡及透射電鏡分析(SEM&TEM)
        4.3.3 比表面積分析(BET)
        4.3.4 紫外可見漫反射分析(DRS)
        4.3.5 熒光光譜分析(PL)
        4.3.6 電化學性質
        4.3.7 二氧化碳程序升溫脫附分析(CO_2-TPD)
        4.3.8 電子自旋共振分析(ESR)
        4.3.9 光催化活性分析
        4.3.10 光催化還原CO_2反應機理
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]二維g-C3N4表面Au粒子尺寸調節(jié)的界面電子傳輸行為及光催化性能（英文）[J]. 李鑫,劉重陽,吳東遙,李金擇,霍鵬偉,王會琴.  催化學報. 2019(06)
[2]仿生多孔MgO-TiO2合成及其光催化CO2還原性能（英文）[J]. 王芳,周勇,李萍,蒯立邦,鄒志剛.  催化學報. 2016(06)
[3]光催化CO2轉化為碳氫燃料體系的綜述[J]. 藍奔月,史海峰.  物理化學學報. 2014(12)
[4]焙燒溫度對氧化鋁膜孔性能的影響[J]. 黃肖容,呂揚效,黃仲濤.  無機材料學報. 1999(05)

博士論文
[1]可控形貌氧化鋁的制備及吸附與原位摻雜呈色性能研究[D]. 王芳.陜西科技大學 2018
[2]不同微結構的光催化材料的制備及其光催化還原CO2性能研究[D]. 毛勁.武漢大學 2013



本文編號：3698387