尖晶石型鋁酸鹽粉體的制備及其光催化還原CO2反應(yīng)的活性研究.pdf

1、在過去的幾十年有兩個(gè)問題引起了廣泛的重視:因化石燃料的燃燒生成大量CO2所導(dǎo)致的全球溫室效應(yīng)和因過度使用化石能源而導(dǎo)致的能源枯竭問題。光催化還原CO2技術(shù)的出現(xiàn)，使溫室效應(yīng)得到緩解，實(shí)現(xiàn)了碳資源的轉(zhuǎn)化利用。本研究以尖晶石型鋁酸鹽（CoAl2O4，ZnAl2O4，CuAl2O4）為催化劑，在氣-固-液三相反應(yīng)體系中進(jìn)行光催化還原CO2/H2O反應(yīng)制甲酸。
　　采用有機(jī)物前驅(qū)法制備尖晶石型鋁酸鹽(CoAl2O4，ZnAl2O4，CuA

2、l2O4)催化劑，對樣品進(jìn)行TG-DTA/DSC、FTIR、XRD、Uv-Vis DRS、SEM表征，并將催化劑應(yīng)用于光催化還原CO2/H2O懸浮體系中。表征結(jié)果顯示:除CuAl2O4外，CoAl2O4和ZnAl2O4在煅燒時(shí)都直接形成尖晶石相，且經(jīng)計(jì)算三種催化劑的粒子尺寸均約為（10-30）nm。煅燒后的CuAl2O4出現(xiàn)了CuO中間相，且到900℃時(shí)都未完全消失。在紫外光照射下，將催化劑放置于石英玻璃管中，并對其懸浮攪拌進(jìn)行光催化還

3、原CO2反應(yīng)，結(jié)果得到:顆粒分散均勻，對紫外光有較強(qiáng)光響應(yīng)的ZnAl2O4催化劑有優(yōu)良的光催化還原CO2活性，CoAl2O4催化劑次之。對紫外光光響應(yīng)性能較弱，團(tuán)聚情況最嚴(yán)重的CuAl2O4光催化還原CO2活性最差。
　　研究了有機(jī)物前驅(qū)法合成ZnAl2O4的工藝條件，并對其光催化還原CO2反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明:ZnAl2O4的最佳煅燒溫度為900℃，煅燒時(shí)間為4h。當(dāng)CO2流量為200mL/min、催化劑用量為1.5g/L