光催化还原CO2为可再生碳氢燃料

来源 :第九届全国环境催化与环境材料学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maoloye
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光催化还原CO2 是基于模拟植物的光合作用,是CO2 转化和利用的创新技术,利用了取之不尽的清洁太阳能,一方面可以直接减低CO2 在大气中的排放和浓度,另一方面可以实现太阳能化学转换和储存.本报告将围绕解决提高太阳能化学转化效率和产物选择性两个基本问题,(1) 率先提出和构建了一系列超薄、高比面积和高结晶性的光催化材料,用于光还原CO2,一方面此类催化剂材料同时具备了纳米材料和体相块材的特点,另一方面超薄结构缩短了光生载流子从体相内部迁移到表面的距离,降低迁移过程中光生电子和空穴复合几率,显著提高光催化性能;(2) 结合最新的计算科学手法,发展新的晶/界面理论,阐明了半导体的特殊晶面暴露直接导致晶体表面原子排布及原子的配位环境、电子结构发生变化,因而对反应物的吸附、脱附、催化反应产生直接明显的影响.以此为依据,调控目标材料各晶面的生长速度,合成具有特定高活性裸露晶面的催化剂,降低CO2 光还原反应活化能,获得最佳的光-化学输出;(3) 建立光催化材料新型复合体系,利用石墨烯新奇的电子传导特性,调控CO2 光还原进程和电子转移数目,揭示电子传递机制,为选择性实现太阳能化学转化提供了新的思路.上述研究丰富和发展了光催化反应理论,拓宽了光催化材料的研究和应用领域.
其他文献
  以硝酸铁和硝酸铈溶液为前驱体,介孔分子筛MCM-41为载体,采用等体积浸渍法制备了有序介孔负载型Fe-Ce/MCM-41类Fenton催化剂。通过实验探讨了Fe-Ce/MCM-41催化剂的最佳制