硫化物與g-C3N4復(fù)合催化劑的制備及光催化還原CO2性能研究.pdf

1、能源短缺和環(huán)境惡化是21世紀(jì)人類面臨的越來越嚴(yán)峻的問題，給人類的生存帶來極大的挑戰(zhàn)。其中，全球氣候變暖是亟待緩解的環(huán)境問題之一，CO2是致使“溫室效應(yīng)”的主要?dú)怏w，同時(shí)是一種豐富的碳資源，如何減少及利用CO2成為研究者們的主題。太陽能是一種潔凈、豐富、可再生的新能源，利用太陽能轉(zhuǎn)化CO2不僅能緩解環(huán)境帶來的壓力，而且是實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)、應(yīng)對(duì)能源短缺問題的一條較有發(fā)展前景的途徑。本文研究在甲醇溶液中光催化CO2轉(zhuǎn)化為甲酸甲酯，探究了幾種催化劑的

2、制備及其光催化還原CO2的性能，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1、采用水熱法制備了金屬硫化物(CdS、ZnS)催化劑，探究了不同的制備條件對(duì)催化劑性能的影響。同時(shí)借助X射線衍射(XRD)，掃描電鏡(SEM)，紫外-可見吸收光譜(UV-vis)，熒光光譜(PL)等表征手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征。合成的CdS催化劑有多種形貌，有葉片狀、花狀、球狀等，且在光催化轉(zhuǎn)換CO2反應(yīng)中表現(xiàn)了較高的活性。以不同的硫源合成的ZnS微球表面性質(zhì)差異顯著，而且其光

3、催化活性也存在很大差異，其中以硫代乙酰胺為硫源的ZnS催化劑樣品活性最高，達(dá)1928.13μmol/gcat/h。
　　2、采用縮聚法制備了類石墨相氮化碳(g-C3N4)半導(dǎo)體催化劑，以尿素、三聚氰胺兩種材料為前驅(qū)體均制備出g-C3N4，但前驅(qū)體對(duì)g-C3N4樣品的形貌及性能均有很大影響，以尿素為前驅(qū)體所得樣品性能較好。
　　3、通過在圓底燒瓶中水熱磁力攪拌下合成了不同比例的CdS/g-C3N4復(fù)合光催化劑。兩種半導(dǎo)體催化劑