论文部分内容阅读
二氧化碳是一种潜在的碳资源,开发具有光响应效果好和光催化效率高的光催化剂用于光催化还原二氧化碳到甲酸,对二氧化碳的固定和转化具有重要的研究意义。
本文采用无机盐溶胶-凝胶法分别制备了以Na+、Li+、K+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Al3+、Fe3+、La3+金属掺杂CoCr2O4纳米粉体,采用浸渍法制备了三种不同载体负载的Ni0.2Co0.8Cr2O4光催化剂,利用UV-Vis DRS、XRD和SEM等表征手段,对其晶体结构、微观形貌、光响应性能及其光催化性能进行了研究。
以Na0.2Co0.8Cr2O4、Ni0.2Co0.8Cr2O4、La0.2Co0.8Cr2O4、CoCd0.2Cr1.8O4、CoZn0.2Cr1.8O4、CoMg0.2Cr1.8O4和CoFe0.2Cr1.8O4七种晶体较未掺杂的CoCr2O4表现出了更好的光响应性能。同价态金属离子掺杂达到6h时以Li0.2Co0.8Cr2O4、Ni0.2Co0.8Cr2O4和CoFe0.2Cr1.8O4催化剂光催化活性最佳,累积的甲酸含量分别为9363.89μmol/g-cat、8881.85μmol/g-cat和7662.57μmol/g-cat。
不同掺杂量NixCo1-xCr2O4(x=0.025、0.05、0.1、0.15、0.2和0.25)所得样品均保持良好的CoCr2O4尖晶石型结构,结构完整且没有杂峰,掺杂量过高或过低都会影响光的催化活性。
采用浸渍法将Ni0.2Co0.8Cr2O4负载在MOR、HZSM-5和Al-MCM-41三种载体上,并考察不同负载量对其催化性能的影响,所制备的负载型光催化剂均显示出完整的Ni0.2Co0.8Cr2O4复合氧化物和载体的晶体结构,MOR和HZSM-5在负载量为24%时光的还原效果最佳,而Al-MCM-41作载体光还原效果随着负载量的增加光催化活性越差。