N掺杂TiO2纳米纤维高可见光催化CO2合成甲醇

作者：柯银环; 曾敏; 姜宏; 熊春荣^*

来源：无机材料学报, 2018, 33(08): 839-844.

• CO2
• 可见光
• 甲醇
• TiO2纳米纤维

采用气相生长法在介孔SiO2球的表面上制备了?810 nm的TiO2纳米纤维,采用相同的方法,还成功地制备了氮掺杂的TiO2(N-TiO2)纳米纤维,它具有更高的可见光催化活性。采用X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、荧光分光光度计(PL)等对样品进行了测试分析。TiO2纳米纤维具有高结晶度的锐钛矿晶型,掺氮后的TiO2纳米纤维带隙变窄,在可见光波段有明显的吸收,同时,光生电子还原能力更强,大大提高了可见光下催化还原CO2合成甲醇的产率。在300 W氙灯光照2 h后,用纯TiO2纤维催化CO2合成甲醇,产率为493.4μmol×g–1?h–1,转换频率(TOF)为0.089 h–1;以N-TiO2为催化剂合成甲醇产率提高了40.1%,达695.1μmol?g–1?h–1,转换频率(TOF)提高了40.4%,为0.125 h–1。

• 出版日期2018
• 单位海南大学