CuO/TiO2纳米纤维可见光催化CO2合成甲醇

以介孔SiO_2球为模板、TiCl4为前驱体,采用气相生长法制备了直径为8～10nm的TiO_2纳米纤维,然后采用浸渍法制备了具有异质结结构的CuO/TiO_2纳米纤维,在可见光照射下催化CO_2合成甲醇。通过SEM、TEM、XPS、UV-Vis、XRD、荧光光谱(PL)对催化剂进行了表征。结果表明:TiO_2纳米纤维较锐钛矿TiO_2纳米颗粒和商业TiO_2纳米颗粒(P25)荧光强度明显降低,光生电子-空穴对更加稳定。通过在TiO_2纳米纤维上负载CuO形成异质结结构后,进一步降低了催化剂的荧光强度,也增强了在可见光区的吸收。在300 W氙灯照射5 h进行光催化CO_2合成甲醇实验中,P25负载CuO后,催化合成甲醇产量为676μmol/g-cat,而负载了CuO的TiO_2纳米纤维,甲醇产量达1791μmol/g-cat,较CuO/P25提高了165%。