| 铈锆固溶体Ce0.25Zr0.75O2光热协同催化CO2与甲醇合成DMC |
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| 引用本文： | 郑谦,官修帅,靳山彪,张长明,张小超.铈锆固溶体Ce0.25Zr0.75O2光热协同催化CO2与甲醇合成DMC[J].化工进展,2023(S1):319-327. |
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| 作者姓名： | 郑谦 官修帅 靳山彪 张长明 张小超 |
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| 作者单位： | 1. 太原理工大学化学工程与技术学院;2. 太原理工大学矿业工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（21978196,21978187,22008167）；;中国博士后科学基金（2022M712342）；;山西省自然科学基金（20210302124336,20210302123178）； |
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| 摘 要： | 采用溶胶-凝胶法合成不同铈含量的ZrO2催化剂，用于光热协同催化CO2与甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC)。实验发现，光热催化的DMC产率明显高于热催化，且Ce0.25Zr0.75O2具有最高DMC产率3.084mmol/g，是纯ZrO2的1.9倍。XRD和TEM分析表明：Ce原子掺入ZrO2晶格形成铈锆固溶体同时增加其表面氧空位浓度，提高吸附CO2能力；固溶体的纳米尺寸减小、比表面积增大和介孔结构丰富，有利于CO2扩散。能带结构和光吸收光谱表明：铈锆固溶体光响应范围拓宽且有效利用率提高；氧空位辅助窄带隙特征可促使光生载流子有效分离，允许更多光生电子和空穴参与CO2及甲醇的活化，加之固溶体表面酸碱位点的协同作用，最终实现高效率高选择性合成DMC。最后，提出了铈锆固溶体光热催化CO2与甲醇合成DMC的反应机理，为光协同热催化合成DMC的研究提供良好的理...
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| 关 键 词： | 二氧化碳 碳酸二甲酯 光热协同催化 铈锆固溶体 氧空位 |
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