层序空间多孔结构TiO2实现高效光催化CO2还原 |
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引用本文: | 郭立行,庞蔚莹,马克遥,杨镓涵,孙泽辉,张盼,付东,赵昆.层序空间多孔结构TiO2实现高效光催化CO2还原[J].化工进展,2023(7):3643-3651. |
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作者姓名: | 郭立行 庞蔚莹 马克遥 杨镓涵 孙泽辉 张盼 付东 赵昆 |
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作者单位: | 1. 华北电力大学(保定)环境科学与工程系;2. 冶金工业规划研究院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51776072,42007327,41731279);;河北省自然科学基金(B2022502005);;中央高校基本科研业务费专项资金(2021MS098); |
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摘 要: | 以葡萄糖为原料,经一步水热法生成葡萄糖基碳球(GCs),粒径约500nm,利用微乳液聚合法合成粒径约270nm的聚苯乙烯微球(PSs)。通过真空抽滤,制备了GCs和PSs层层组装的多级模板,TiCl4完全浸润模板并经干燥和高温煅烧,获得了空间层序多级孔结构的TiO2。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附等手段表征了所制备催化剂的形貌、组分和孔结构。在饱和CO2气氛下加入H2O,利用催化剂在模拟太阳光条件进行光催化还原试验。结果表明:经过7h的光催化测试,相较于商用P25和无空间结构的TiO2,层序空间多孔TiO2生成还原产物CO的产率均得到明显提高。其中,空间复合多级孔TiO2在结构失配的情况下仍表现出较高的CO产率。结合实验结果和表征证实:纳米微球层所形成的层序空间多孔TiO2具有较高的比表面积和丰富的孔结构,有利于形成大量表面活性位点。三维网状多孔结构暴露出...
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关 键 词: | 光催化 CO2还原 层序空间 TiO2多孔结构 |
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