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在过去的几十年有两个问题引起了广泛的重视:因化石燃料的燃烧生成大量C02所导致的全球温室效应和因过度使用化石能源而导致的能源枯竭问题。光催化还原C02技术的出现,使温室效应得到缓解,实现了碳资源的转化利用。本研究以尖晶石型铝酸盐(COAl2O4,ZnAl2O4,CuAl2O4)为催化剂,在气-固-液三相反应体系中进行光催化还原CO2/H2O反应制甲酸。采用有机物前驱法制备尖晶石型铝酸盐(CoAl2O4,ZnAl2O4,CuAl2O4)催化剂,对样品进行TG-DTA/DSC、FTIR、XRD、Uv-Vis DRS、SEM表征,并将催化剂应用于光催化还原CO2/H2O悬浮体系中。表征结果显示:除CuAl2O4外,CoAl2O4和ZnAl2O4在煅烧时都直接形成尖晶石相,且经计算三种催化剂的粒子尺寸均约为(10-30)nm。煅烧后的CuAl2O4出现了CuO中间相,且到900℃C时都未完全消失。在紫外光照射下,将催化剂放置于石英玻璃管中,并对其悬浮搅拌进行光催化还原C02反应,结果得到:颗粒分散均匀,对紫外光有较强光响应的ZnAl2O4催化剂有优良的光催化还原C02活性,CoAl2O4催化剂次之。对紫外光光响应性能较弱,团聚情况最严重的CuAl2O4光催化还原C02活性最差。研究了有机物前驱法合成ZnAl2O4的工艺条件,并对其光催化还原CO2反应条件进行优化,结果表明:ZnAl2O4的最佳煅烧温度为900℃C,煅烧时间为4h。当C02流量为200mL/min、催化剂用量为1.5g/L、反应温度为60℃C、反应时间为8h,甲酸的产率可达到843.26μmol/g(以每克ZnAl2O4催化剂生成的甲酸的物质的量计)。并对MAl2O4铝酸盐催化剂光催化还原C02的机理进行了探讨。在进行光催化还原C02反应时,多种条件对实验有一定的影响,研究表明:催化剂的煅烧温度与煅烧时间,催化剂用量,反应温度、反应时间、C02流量均对反应有影响,在实验过程中要严格控制好各项因素。