梅长松[1]2004年在《复合半导体负载金属材料的制备及其光催化CO_2和C_3H_6反应性能》文中研究表明甲基丙烯酸是十分重要的有机化工原料。以CO_2和丙烯为原料直接合成甲基丙烯酸,在合成化学、碳资源利用和环境保护等方面均有重大意义。本论文系统研究了气-固相光催化反应体系中复合半导体负载金属材料的设计和制备工艺,以及固体材料的化学组成、表面构造、化学吸附、光响应特性和光催化反应性能。1.用溶胶-凝胶法制得了系列复合半导体MoO_3-TiO_2、WO_3-TiO_2、V_2O_5-TiO_2、SnO_2-TiO_2,用浸渍-还原法制得了金属M(M=Pd或Cu或Ag)修饰的复合半导体材料M/MoO_3-TiO_2、M/WO_3-TiO_2、M/V_2O_5-TiO_2、M/SnO_2-TiO_2。并用TG-DTA、XRD、TPR、TEM、BET、LRS、XPS、IR、UV-VisDRS、TPD-MS和气-固多相光催化反应等技术研究了这些材料的晶体结构、粒径尺寸、表面组成、光吸收性能、化学吸附性能和“光-表面-热”协同作用下的催化反应性能。取得了以Cu/MoO_3-TiO_2为固体材料在温度110℃、空速_200 h~(-1)及原料摩尔比CO_2 : C_3H_6=1:1.5,强度0.6_5mW.cm~(-2),最大波长_36_5nm的紫外光辐照下C_3H6转化率8.4%,反应产物甲基丙烯酸选择性超过95%,光量子效率_22.8%的优良结果。2.实验发现:固体材料主体为锐钛矿型TiO_2结构,晶粒尺寸10-_2_5nm,比表面积均大于70m~2.g~(-1),活性组分高度分散于载体TiO_2表面; 载体TiO_2上MoO_3(或WO_3)负载量增加,Mo (或W)由孤立四面体配位向八面体配位转化,负载金属能够加速这一转化进程; TiO_2上MoO_3(或WO_3)的单层最大分散量为10%,超过单层最大分散量有晶相MoO_3(或WO_3)生成; Mo (或W)组分与载体TiO_2发生强相互作用,TiO_2表面有Mo-O-Ti(或W-O-Ti)键生成。3. UV-VisDRS光谱分析结果证明:TiO_2半导体紫外部分吸收较好,可见光部分几乎没有吸收; MoO_3-TiO_2复合半导体的吸收限相对于TiO_2发生蓝移,可见光部分吸收有所增强,TiO_2能带隙变宽,有利于产生具有更强氧化和还原能力的光生载流子; MoO_3-TiO_2上八面体配位Mo物种具有良好的光活性; 复合半导体负载金属后紫外吸收限发生蓝移,并且对可见光的吸收明显增强,拓宽了复合半导体的光响应范围; 对光响应范围和光能利用率的综合分析可知光吸收性能强弱顺序为:Pd/MoO_3-TiO_2>Cu/MoO_3-TiO_2 >Ag/MoO_3-TiO_2; M/WO_3-TiO_2(M=Pd或Cu或Ag)光响应性能与M/MoO_3-TiO_2(M=Pd或Cu或Ag)相类似。4.化学吸附-红外和TPD-MS研究结果表明:CO_2吸附在复合半导体负载M(M=Pd或Cu)材料上形成单齿、线式、剪式吸附态,在金属M(M=Pd或Cu)位和Lewis酸位Ti~(4+)或Mo~(6+)(W~(6+))协同作用下CO_2形成活性较高的的卧式吸附态
何鹏琛, 周健, 周阿武, 豆义波, 李建荣[2]2019年在《MOFs基材料在光催化CO_2还原中的应用》文中进行了进一步梳理系统总结了金属有机框架(MOFs)基材料在光催化还原CO_2中的最新研究进展,其中包括MOFs直接作为光催化剂和作为复合光催化2个主要部分,讨论了MOFs基光催化剂在催化还原CO_2方面展现出的独特优势,并对MOFs基光催化剂的结构稳定性与CO_2转化效率等问题进行讨论与分析,对未来发展趋势进行了展望.
参考文献：
[1]. 复合半导体负载金属材料的制备及其光催化CO_2和C_3H_6反应性能[D]. 梅长松. 天津大学. 2004
[2]. MOFs基材料在光催化CO_2还原中的应用[J]. 何鹏琛, 周健, 周阿武, 豆义波, 李建荣. 高等学校化学学报. 2019