Nb2O5/BiOClⅡ型异质结的构建及增强光催化还原二氧化碳

本工作设计制备了Ⅱ型异质结Nb2 O5/BiOCl复合材料并用于光催化还原二氧化碳.首先构建了两种比例异质结构(5％(质量分数,下同)和11％),通过透射电镜(TEM)发现两种材料结合存在界面,利用X射线光电子能谱(XPS)仪对材料的表面元素进行分析,随后进行价带位置测定,并根据UV-vis固体漫反射图谱推导材料禁带宽度,进而证实材料间形成了Ⅱ型异质结构.异质结构材料对可见光吸光能力有所增强,荧光光谱(PL)表明异质结构复合材料的光生电子和空穴分离能力得到了提高.光催化还原二氧化碳活性测试表明,5％Nb2 O5加入能够有效提高材料光催化还原二氧化碳的活性,其中还原产物CO、CH4、H2的产率分别为单独BiOCl的1.3倍、2.8倍、1.9倍,分别是单独Nb2O5的2.7倍、2.0倍、1.1倍.最后结合价带位置、禁带宽度,提出了Nb2 O5/BiOCl在光催化还原二氧化碳中的反应可能路径.本研究可为设计高效BiOCl基异质结构材料用于光催化还原二氧化碳提供新思路.     

天然气藏中酸气H2S与CO2协同转化研究进展

为保障国家能源安全,减少我国对国外油气资源的依存度,必须加大对国内天然气等资源的开发。在天然气的开采净化过程中,往往会产生酸气H₂S与CO₂等。现有酸气处理技术主要通过克劳斯工艺回收得到H₂S中的硫黄,并未对CO₂进行处理,造成了氢资源的浪费和严重的碳排放。如果能将H₂S与CO₂协同转化,则有望在减少碳排放的同时得到氢气、合成气和硫黄高值化学品。本文基于国内外30多年相关领域的实验研究和理论模拟,总结阐述了H₂S与CO₂协同转化的发展历史,并分别从热反应(直接热反应、工艺流程和经济性评估、催化热分解)、光催化、电催化和等离子体催化角度详细综述了H₂S与CO₂协同转化的研究进展。从催化剂、反应条件和反应产物分布等方面展开了细致的分析,对比了各种技术的优缺点。展望了H₂S与CO₂协同转化的发展趋势,近期可考虑使用绿电进行电催化技术...