發(fā)布時(shí)間：2023-03-03 17:52

　　光催化還原技術(shù)利用無(wú)限的太陽(yáng)能作為唯一的能源,可將CO₂直接轉(zhuǎn)化為一氧化碳、烴或醇類(lèi)等化合物。因此該技術(shù)不僅可緩解碳排放引發(fā)的溫室效應(yīng),還能作為一種能源補(bǔ)充形式,緩解化石能源危機(jī)。然而,低活性和較差產(chǎn)物選擇性限制了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。為了提升材料的光催化還原二氧化碳的能力,惰性的CO₂分子在材料表面的吸附和活化成為了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)。納米氧化鎂因其顆粒細(xì)微化和豐富的缺陷態(tài),使其具有不同于本體材料的熱、光、電、力學(xué)和化學(xué)等特殊功能,因此其在力學(xué)、催化、環(huán)境等領(lǐng)域顯示出較好的應(yīng)用價(jià)值,尤其在吸附活化H₂、O₂和CO₂方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。因此,本論文基于吸附是催化的前提,選擇氧化鎂做為光催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明以水為質(zhì)子供體,在模擬太陽(yáng)光的照射下,4小時(shí)純氧化鎂CO產(chǎn)量可達(dá)2.52μmol/g。有趣的是,我們發(fā)現(xiàn)二氧化碳濃度對(duì)純氧化鎂光催化還原CO₂性能具有重要的影響。其中當(dāng)CO₂的體積濃度為1.75%,同等條件下4小時(shí)CO產(chǎn)量可達(dá)4.6...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 光催化還原CO₂機(jī)理
    1.3 光催化還原CO₂催化劑研究進(jìn)展
    1.4 納米MgO光催化劑的研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文的提出及擬研究?jī)?nèi)容
第2章 未摻雜MgO光催化還原CO₂性能及機(jī)制研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑及儀器
        2.1.2 催化劑的制備
    2.2 純MgO材料的結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 X射線(xiàn)衍射(XRD)
        2.2.2 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜(UV-vis DRS)
        2.2.3 熒光光譜(PL)
        2.2.4 化學(xué)吸附(CO₂-TPD)
        2.2.5 傅里葉變換紅外(FT-IR)
    2.3 光催化性能測(cè)試
        2.3.1 一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定
        2.3.2 CO₂標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定
        2.3.3 光催化性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 X射線(xiàn)衍射分析(XRD)
        2.4.2 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜分析(UV-vis DRS)
        2.4.3 熒光光譜分析(PL)
        2.4.4 CO₂-TPD測(cè)試分析
        2.4.5 光催化還原CO₂活性
        2.4.6 反應(yīng)前后X射線(xiàn)衍射分析(XRD)
        2.4.7 反應(yīng)前后紅外光譜分析(FTIR)
        2.4.8 Mg(OH)2活性測(cè)定
        2.4.9 低濃度CO₂條件下MgO光催化性能
    2.5 本章小結(jié)
第3章 磷摻雜型納米MgO光催化還原CO₂性能及機(jī)制研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑及儀器
        3.1.2 樣品制備
    3.2 摻磷MgO的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.1 X射線(xiàn)衍射(XRD)
        3.2.2 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜(UV-vis DRS)
        3.2.3 熒光光譜(PL)
        3.2.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        3.2.5 X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)測(cè)定
        3.2.6 化學(xué)吸附(CO₂-TPD)
        3.2.7 瞬態(tài)光電流分析(PT)
        3.2.8 傅里葉變換紅外(FT-IR)
        3.2.9 比表面積(BET)測(cè)定
    3.3 光催化性能測(cè)試
        3.3.1 催化劑光催化性能評(píng)價(jià)
        3.3.2 光催化穩(wěn)定性測(cè)定
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 X射線(xiàn)衍射分析(XRD)
        3.4.2 X射線(xiàn)電子能譜分析(XPS)
        3.4.3 BET測(cè)試分析
        3.4.4 掃描電鏡分析(SEM)
        3.4.5 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜分析(UV-vis DRS)
        3.4.6 熒光光譜分析(PL)
        3.4.7 瞬態(tài)光電流分析(PT)
        3.4.8 CO₂-TPD測(cè)試分析
        3.4.9 光催化活性測(cè)試分析
        3.4.10 光催化穩(wěn)定性測(cè)試
        3.4.11 反應(yīng)前后X射線(xiàn)衍射分析(XRD)
        3.4.12 反應(yīng)前后紅外光譜分析(FTIR)
        3.4.13 平帶電位測(cè)試
        3.4.14 價(jià)帶譜
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鐵摻雜型納米MgO光催化還原CO₂性能及機(jī)制研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑及儀器
        4.1.2 摻鐵MgO的制備
    4.2 摻鐵材料的結(jié)構(gòu)表征
        4.2.1 X射線(xiàn)衍射(XRD)
        4.2.2 X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)測(cè)定
        4.2.3 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜(UV-vis DRS)
        4.2.4 熒光光譜(PL)
        4.2.5 化學(xué)吸附(CO₂-TPD)
        4.2.6 瞬態(tài)光電流分析(PT)
        4.2.7 傅里葉變換紅外(FT-IR)
    4.3光催化性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 X射線(xiàn)衍射分析(XRD)
        4.4.2 X射線(xiàn)電子能譜分析(XPS)
        4.4.3 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜分析(UV-vis DRS)
        4.4.4 熒光光譜分析(PL)
        4.4.5 CO₂-TPD測(cè)試分析
        4.4.6 瞬態(tài)光電流分析(PT)
        4.4.7 催化劑性能測(cè)試
        4.4.8 反應(yīng)前后X射線(xiàn)衍射分析(XRD)
        4.4.9 反應(yīng)前后紅外光譜分析(FTIR)
        4.4.10 平帶電位測(cè)試分析
        4.4.11 能帶結(jié)構(gòu)分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3752834