光催化还原二氧化碳研究进展

光催化还原二氧化碳为碳氢燃料,不仅可以减少大气中的二氧化碳含量,解决温室效应带来的环境问题,而且可以提供能源燃料,具有可观的经济效应。综述了光催化还原二氧化碳的研究进展,介绍了目前常见的一些光催化材料,比较了各种材料的特点。最后对光催化二氧化碳的研究进行了展望。     

钴掺杂聚合氮化碳光催化还原二氧化碳性能研究

聚合氮化碳(CN)具有可见光响应、化学性质稳定、廉价易得、无毒等优点,在光催化领域得到了广泛的研究和应用,但是存在比表面积较小、电子-空穴对易复合等不足之处,严重限制了其光催化性能。以尿素和常见的两种钴盐[CoCl₂和Co(NO₃)₂]为前驱体,通过一步煅烧法制备了钴(Co)掺杂CN,研究了不同Co源对材料光催化还原二氧化碳(CO₂)性能的影响。实验证明,由适量氯化钴(CoCl₂)为Co源得到的Co掺杂CN,其光催化还原CO₂生成一氧化碳(CO)的速率可由纯CN的82.7μmol/(g·h)提升至374.5μmol/(g·h),同时CO选择性由79.1%提高至88.5%;而以硝酸钴[Co(NO₃)₂]为Co源得到的Co掺杂CN倾向于产氢,其光催化还原CO₂性能基本不能得到提升。通过对光催化剂进行电感耦合等离子体(ICP)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(...     

光催化还原二氧化碳的研究进展

综述了用来还原二氧化碳的光催化剂,包括二氧化钛光催化剂及其修饰(金属掺杂、复合)后改性光催化剂,钙钛矿光催化剂,有机物光催化剂,分子筛光催化剂。还原二氧化碳是二氧化碳综合利用的有效途径,具有重要意义。     

新型光催化还原CO2材料的研究进展

研究表明,光催化还原CO2生成CO,HCOOH,CH4等多种有机化合物能同时解决能源危机和环境污染等问题。因此,高效光催化剂的设计与合成对于光催化还原CO2至关重要。在光催化还原CO2制备燃料取得的研究成果基础上,对主催化剂结构设计、助催化剂开发和催化剂体系构建等方面进行了概述,并对光催化还原CO2材料未来的研究方向进行了展望。     

氮化碳改性光催化材料在水污染治理中的应用

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一种具有良好热稳定性和化学稳定性的光催化材料,具有制备原料及制备方式多样、形貌结构易调控等特征。g-C₃N₄及其改性材料在去除水体中重金属、有机污染物和氨氮等污染物方面得到高度关注。但因其存在光生电子-空穴对易复合、可见光响应范围窄、比表面积较小等缺点,在实际应用中受到限制。概述了g-C₃N₄材料的改性方法,如形貌调控、掺杂和构建异质结等,归纳了改性g-C₃N₄材料对水体中重金属、有机污染物和氨氮等污染物去除的相关研究,同时探究了不同制备方式得到的改性g-C₃N₄材料对水体中污染物的去除效果,以及在去除污染物过程中所涉及到的相关反应机理。最后对g-C₃N₄改性材料现阶段存在的问题进行了总结,并对未来的研究方向做出展望,为今后水体中污染物的去除研究提供参考。     

光催化二氧化碳还原催化体系研究进展

以近年来发表的聚二乙炔相关文献为基础,对有机金属配合物应用于光催化二氧化碳还原的研究进展进行了介绍,并对其底物和催化剂的选择及未来发展提出了看法。     

新型碳材料在功能涂料中的应用

新型碳材料因其独特的物理化学性质而被广泛用于功能涂料中,主要介绍了碳纳米管、石墨烯、碳纤维等新型碳材料在防腐、导电、防火、隐身等功能涂料中的研究现状,指出了新型碳材料在功能涂料中进一步应用的要求。     

氮化碳在光催化中的应用

伴随社会的快速发展所带来的最严峻的两大难题就是各种能源的大量消耗以及环境日益恶化,光催化技术是解决这些问题最重要的方法之一。石墨氮化碳(g-C3N4)材料是近期发现的新兴的半导体材料之一,其作为新一代无金属光催化剂,拥有适当的能带结构,可以在可见光下光解水制H2以及降解有机污染物。但是在实际应用中有很大的局限性,因其光生电子-空穴对极易快速复合和比表面积较低等问题,导致其光催化活性较低。本文主要是通过不同石墨相氮化碳实际中的应用,如光解水制H2、降解有机污染物、催化NO分解、还原CO2,讨论了石墨相氮化碳不同的研究进展。     

热增强的光催化二氧化碳还原技术

利用太阳光驱动二氧化碳（CO₂）催化转化合成燃料是缓解能源危机和降低温室效应的理想途径。然而,当前面临的主要挑战在于CO₂固有的化学稳定性使得光催化反应的转化效率低下。热量被认为是促进催化转化反应过程的重要推动力,可以有效提升光催化转化的效率。本文综述了不同形式的热增强光催化在CO₂还原生产燃料方面的应用,包括外加热源的光催化CO₂还原、光热效应促进的光催化CO₂还原以及等离激元增强的光催化CO₂还原体系。文章指出：热增强的光催化技术继承了光催化的高选择性和热催化的高反应活性的优势,实现了CO₂还原反应的高效进行。具体分析如下：外加热源主要通过直接加热装置或者聚焦太阳光能实现,产物的生成效率明显增强,选择性影响不大;光热效应发挥着局部提高催化剂反应温度的作用,使能量利用效率更高,大幅度降低CO₂还原反应所需的能量;等离激元效应除了发挥光热效应的作用,同时兼备增强光吸收、促进载流子分离和加速表面反应动力学的作用。文章最后指出,通过对反应机理进行深度研究,合理调控反应体系的反应条件,将极大促进热增强的光催化CO₂还原技术发展,为CO₂利用提供有效手段。     

石墨烯基复合材料光催化还原二氧化碳研究进展

化石燃料的燃烧产生的二氧化碳（CO₂）所引起的温室效应已成为全球性问题。利用太阳光催化还原CO₂,不仅可以降低温室效应的危害,还可以提供碳氢燃料,缓解能源短缺问题。石墨烯作为一种新型的光催化剂载体材料,近年来受到越来越多人的关注。综述了近年来石墨烯基复合材料光催化还原CO₂的研究进展,并对今后的研究重点做出了展望。     

聚合氮化碳的制备、改性及光催化还原二氧化碳性能研究

由过量二氧化碳（CO₂）排放导致的温室效应使得全球气候变暖问题日益紧迫,在“双碳”背景下,如何资源化利用CO₂尤为重要。光催化还原CO₂生成化学品和燃料是有望同时解决能源危机和环境问题的途径。非金属半导体聚合氮化碳（PCN）具有可见光响应、化学稳定性高、易于制备等优点,在光催化领域备受关注,但由传统热聚合方法得到的PCN存在比表面积小、电子-空穴对复合严重、对可见光吸收范围窄等不足之处。介绍了光还原CO₂的反应机理和PCN的结构,总结了PCN的制备方法以及提升其光还原CO₂性能的手段,包括形貌调控、异原子掺杂、缺陷工程和构建异质结等。最后,对目前PCN材料在CO₂光还原反应研究中存在的问题进行了分析,并对未来发展方向进行了展望。     

几种新型光催化剂的合成及光催化二氧化碳还原的研究进展

近几年,光催化二氧化碳还原的研究是人工模拟光合研究的热点之一.因此,新型光催化体系研究一直广受关注.文章综述了近几年来几种新型光催化剂的合成及催化性能,并为研究有效降低二氧化碳的新催化剂提供指南.     

石墨相氮化碳基材料光催化还原除铀研究进展

将光催化技术应用于含铀废水处理具有广阔的前景。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)基催化剂因具有合适的能带结构、出色的稳定性以及光电性能,成为了研究最多的光催化除铀材料。因此本文综述了g-C₃N₄基材料在光催化还原除铀中的研究进展,探讨了光催化除铀的机理、g-C₃N₄基光催化剂的合成技术及研究现状,指出了g-C₃N₄基材料光催化还原除铀的应用挑战并展望了未来的发展前景。     

半导体基光催化剂在二氧化碳还原中的应用

聚氨酯弹性体作为一种重要的弹性体材料具备塑料和橡胶两者的特性,以其优异的力学性能及其结构特性在各个领域都得到了广泛的应用。本文简述了聚氨酯弹性体的研究发展、合成工艺、分类及相关领域的应用。     

类水滑石基催化剂光催化二氧化碳还原研究进展

类水滑石材料是一类特殊的二维层状阴离子黏土,其具有结构组成可调、记忆效应、结构有序等诸多优良特性,被认为是安全绿色的新型光催化剂。本文总结了类水滑石材料结构和特性,并阐明其主要特性在光催化过程中的应用;对各种类水滑石材料的光催化CO₂还原性能进行了对比;综述了光催化CO₂还原的机理及其发展所面临的挑战;根据光催化CO₂还原的基本过程,从光吸收、载流子分离和界面反应等角度对类水滑石基光催化剂的发展现状进行分类介绍。尽管类水滑石基光催化剂的研究已取得一定进展,但仍需进一步探究其光催化机理、各组分间的协同作用机理以及界面反应机理,以期实现类水滑石基光催化剂结构的合理设计和活性位点的精准调控。     

熔盐电解还原二氧化碳制碳技术

通过电解高温熔融Li0.896Na0.625K0.479CO3混合碳酸盐制取碳燃料,并由中间产物Li2O、Na2O、K2O吸收空气中CO2使碳酸盐电解质再生,从而构筑一个完美的良性循环,最终将CO2转化为C物质。实验通过极化曲线、循环伏安曲线对反应的电化学性能进行了研究,考察了电极材质、电解温度以及相同电量下不同电流强度和电解时间对反应结果的影响,并借助SEM-EDS、TG/DTA、XRD等手段对提纯后的产物进行表征。结果表明：Fe作阴极、Ni作阳极时的电势值较低、电极稳定性较好;随温度的升高,电势的绝对值降低,温度为500 ℃时对反应较有利;1 A?h的电量下,电流强度1.0 A、电解时间1 h时,反应的电流效率较高,可达65.98%;电解产物为无定形碳,含碳量可达80%以上。本研究为二氧化碳的资源化利用提供了一种新途径。     

石墨相氮化碳材料及其光催化应用

石墨相氮化碳具有独特的电子能带结构和优异的化学稳定性,作为一种不含金属成分的新型可见光光催化剂,在光催化领域有着广泛的应用前景。介绍了近年来石墨相氮化碳的研究现状,重点探讨其合成方法、结构特性和其相关的衍生物以及在光催化中的应用。     

碳材料在体育器材中的应用

碳材料作为一种性能优异的材料在航空、汽车和多个领域展现出了巨大的应用潜力,其优异的性能在体育器材领域也得到了广泛应用。介绍了碳材料在体育器材方面的优势和应用,并对碳材料在未来体育器材领域的应用前景进行了展望。     

新型碳材料

美国纽约原子规模设计室研制成功碳原子为基础的新型材料。其结构介于石墨与金刚钻之间。新型材料所含的平面碳原子,类似石墨中的碳原子,结晶方式与金刚钻相似,由碳、硅、氧原子的三维晶格方式结合而成。     

碳基二氧化碳吸附材料研究进展

近年来,以CO₂为主的温室气体在大气中的浓度持续增加,温室效应日益加剧。二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现碳中和的托底技术,二氧化碳捕集成本占整个CCUS全链条的70%左右,开发低成本二氧化碳捕集技术是推动CCUS技术应用推广的重中之重。虽已开发多种先进材料(如沸石、金属有机骨架、介孔二氧化硅和聚合物)以应对二氧化碳捕集,但对活性炭(ACs)的研究仍是主流。碳材料具有来源广泛、价格低廉、孔隙结构丰富、物理化学性质稳定等优点,是一种极具应用潜力的二氧化碳吸附材料。现有碳基吸附材料仍存在二氧化碳吸附容量低、吸附选择性差等缺点,制约了其在二氧化碳捕集领域的应用,国内外研究人员开展了大量的碳基吸附材料改性工作,以满足工业应用需求。通过梳理碳基吸附材料造孔和表面改性两方面介绍了近几年国内外研究进展,总结了现有的物理活化法、化学活化法、模板法等造孔方法以及表面氧化、氮杂化、硫杂化、金属杂化等改性方法,并全面分析了不同方法的优缺点。针对目前的造孔技术,综合考虑选用更低成本的软模板剂和更易处理的硬模板剂;而在众多改性方法中,氮杂化改性和金属杂化改性目前研究较多,也是最有可...