CO2 fotocatalítico de dióxido de titanio azul hidrogenado
2Reducción, producción de hidrógeno y degradación de materia orgánica
Dióxido de titanio azul hidrogenado (a: absorción del espectro solar, b: microestructura, c, d: reducción fotocatalítica de CO
2Espectro infrarrojo in situ)
Recientemente, el Instituto de Shanghai de la Cerámica, la Academia China de Cerámica de alto rendimiento y superfino Estado clave de laboratorio de materiales y dispositivos fotovoltaicos grupo de investigación en la fotocatálisis hacen selectivamente importantes avances en la reducción de la producción de dióxido de carbono de metano aspectos de investigación de alto valor añadido. El tema Agrupe a través del nuevo diseño y creación de material de dióxido de titanio azul hidrogenado, la realización exitosa de la reducción de agua a presión a temperatura ambiente CO 2Preparación CH 4Conversión eficiente, reflectancia difusa in situ, tecnología infrarroja de transformada de Fourier, el mecanismo de reacción en estudio en profundidad.
Una gran cantidad de CO 2Del flujo de salida provocó un efecto invernadero intensificado, el aumento del nivel del mar, la acidificación del agua y otros problemas mundiales, cómo CO 2La conversión en químicos energéticos útiles se ha convertido en un punto de acceso de investigación. Utilizando energía solar renovable limpia, reducción catalítica CO 2, Se considera que es la forma ideal de resolver la crisis energética y la contaminación ambiental. Reducción fotocatalítica de CO ampliamente utilizada actualmente 2Del catalizador para la carga de metales preciosos (como Pt, Pd, Au, Ag) materiales semiconductores, mayor costo. 2Debido a que es barato y fácil de obtener, las ventajas de una buena estabilidad se han reducido de forma fotocatalítica. 2Sin embargo, su ancho de banda amplio (3.2eV), la recombinación seria de pares fotogenerados de electrón-hueco (e - h +) y muchas reacciones secundarias hacen que el rendimiento fotocatalítico y la eficiencia de utilización de energía solar sean bajos .
Para resolver los problemas anteriores, el grupo de investigación del material de regulación preparación diseño y la banda prohibida, se disolvió en una solución de una etilendiamina de litio metal alcalino disolvente se prepara mediante la hidrogenación del óxido de titanio azul que contiene una gran cantidad de defectos de la superficie por un simple solvotermal baja temperatura. El material muestra una excelente reducción fotocatalítica de CO 2Rendimiento, CH 4El rendimiento espacio-tiempo de 16.2 μmol g -1h-1La selectividad del 81%, se reportan actualmente como óptimo. Así como la cooperación con la Universidad del Este de China de Han Yifan experimentos efecto isotópico por la dinámica del grupo de investigación, el estudio también utiliza la tecnología de infrarrojos para situ proceso de reacción y se estudiaron mecanismo de reacción. el estudio encontró que el material catalizador de fotodegradación y la producción de contaminantes de hidrógeno orgánico también mostraron un buen rendimiento catalítico.
Los resultados de investigación pertinentes se han publicado en ACS Catalysis y se han aplicado para patentes de invención. La investigación fue financiada por el programa nacional de investigación y desarrollo, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la Academia China de Ciencias, la Comisión Municipal de Ciencia y Tecnología de Shanghai y otros fondos.
