CuO/Er-Yb-TiO2的制备及在模拟可见光下催化CO2合成甲醇

• 作者: 吴珊妮 曾敏 熊春荣 肖洒 谈恒
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 二氧化钛 稀土 上转换 可见光催化 二氧化碳 甲醇
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料
• 页码范围: 5-9
• 页数: 5页
• 分类号: TQ034
• 字数: 4638字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.18120019

摘要

采用溶胶-凝胶法制备了Er3+和Yb3+掺杂的TiO2纳米颗粒(Er-Yb-TiO2),并进一步通过浸渍法负载了CuO,得到CuO/Er-Yb-TiO2用于催化还原CO2合成甲醇.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱仪(UV-vis)、荧光分光光度计(PL)等对样品进行了表征.结果表明,在TiO2中掺入Er3+和Yb3+,在980 nm近红外光的激发下,可分别获得525 nm(2H11/2→4I15/2)、549 nm(4 S3/2→4 I15/2)和661 nm(4 F9/2→4 I15/2)的上转换可见光,并抑制了光生电子-空穴对的复合.负载CuO后,增强了TiO2对可见光的吸收,光生电子-空穴对更加稳定.在300 W氙灯模拟可见光下,分别采用纯TiO2、CuO/TiO2、Er-Yb-TiO2和CuO/Er-Yb-TiO2催化还原CO2合成甲醇,反应时间为2 h.结果显示,以纯TiO2为催化剂,甲醇的产率仅为23.9μmol·g-1;Yb3+与Er3+的掺杂量分别为2.5％和1％(均为摩尔分数)的Er-Yb-TiO2获得的甲醇产率提高到116.7μmol·g-1;CuO/TiO2和CuO/Er-Yb-TiO2由于CuO的负载提高了纳米颗粒对可见光的吸收,所得的甲醇产率分别提高到69.1μmol·g-1及281.2μmol·g-1.由此可见,CuO/Er-Yb-TiO2能高效催化还原CO2合成甲醇.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	熊春荣	海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南省特种玻璃实验室	21	72	5.0	8.0
2	肖洒	海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南省特种玻璃实验室	10	12	2.0	3.0
3	曾敏	海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南省特种玻璃实验室	2	2	1.0	1.0
4	谈恒	海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南省特种玻璃实验室	2	3	1.0	1.0
5	吴珊妮	海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南省特种玻璃实验室	2	1	1.0	1.0