磷掺杂,Pt/TiO_2纳米管阵列光催化还原CO_2饱和溶液制燃料气体

在光照和偏压作用下,浸泡在电解质1mol/L的CO_2碳酸氢钠的PN结(PEC)可以生成烃类燃料。当PEC的光电阴极是由pt敏化的半导体的TiO_2纳米管阵列,或当光阳极是n型的磷掺杂TiO_2纳米管阵列薄膜带隙照明下PEC使CO_2转化为碳氢化合物,如CH4、CO。且上述两种掺杂都使得饱和CO_2水溶液中C原子转化为烃类气体的转化率得以提高。此外,又发现磷系TiO_2纳米管做阳极时有利于光还原产物对CO选择性的提高,Pt掺杂TiO_2纳米管做阴极时有利于光还原产物对CH_4选择性的提高。所描述的技术提供了一种独特的方法,利用地球丰富的材料,光催化还原CO_2和产生更高阶的碳氢化合物以及合成气的组成成分CO和H_2。