纳米复合材料光催化还原CO2转化为甲醇
二氧化碳转乙醇的方法
二氧化碳转乙醇的方法一、背景介绍二氧化碳是一种常见的温室气体，其排放量的增加导致了气候变化和环境污染等问题。
同时，乙醇是一种重要的燃料和化工原料，其生产对于经济发展和能源安全具有重要意义。
因此，将二氧化碳转化为乙醇成为了一种受到广泛关注的技术。
二、原理及反应方程式将二氧化碳转化为乙醇的方法主要基于光催化或电催化反应。
在光催化反应中，利用光能激发半导体材料表面上的电子，使其进入导带并与CO2发生反应生成甲酸酐（HCOO-），随后通过进一步还原反应生成甲醇（CH3OH），最终通过加氢反应得到乙醇（C2H5OH）。
在电催化反应中，则利用外加电势促进CO2分子还原成甲酸根离子，并在电极表面上发生加氢反应得到乙醇。
光催化反应方程式：CO2 + hν → CO2* (激发态)CO2* + e- → CO2- (还原态)CO2- + H+ → HCOO-HCOO- + 2H+ + 2e- → CH3OHCH3OH + H2 → C2H5OH电催化反应方程式：CO2 + 2H+ + 2e- → CO (还原态)CO + H2O → CO2 + 2H+ + 2e-CO + 3H+ + 3e- → CH4CH4 + H2O → CO2 + 4H+三、实验步骤及操作方法1. 实验材料与设备准备光催化反应需要半导体光催化剂（如TiO2、ZnO等）、光源（如紫外灯）、反应釜、氢氧化钠（NaOH）溶液、甲醇和乙醇等；电催化反应需要电极材料（如银、铜等）、电解池、外加电源和甲醇等。
2. 光催化反应实验步骤及操作方法（1）制备光催化剂：将所选的半导体粉末与适量的去离子水混合均匀，制成浓度为1~5 g/L的悬浮液。
（2）装置反应釜：将制备好的光催化剂悬浮液倒入装有磁力搅拌器的反应釜中，加入适量的NaOH溶液，使其pH值调整到7~9之间。
（3）通入CO2气体：将CO2气体通入反应釜中，同时开启紫外灯照射反应釜，控制反应温度在20~30℃之间。
电化学还原CO_(2)制备醇类的电极材料研究
关键词：CO2；醇；电化学还原；电极
中图分类号:TM912. 9
文献标识码：A
文章编号:1674-9944（2021） 12-0178-04
1引言
近年来大气中co2含量逐年升高，其原因是世界 经济的快速增长下，推动了能源的巨额消费。CO2是造 成温室效应的主要气体，随着空气中co2含量的增加， 温室效应现象也日益显著。因此，减少CO2排放以及 将co2转化为能源是非常有必要的，也是环境保护的 关键E。CO2是地球上分布最广、储量最丰富的碳资 源,其作为一种光合作用的原料 ，可用于开发新能源、新 材料,为人类提供丰富的生物质。由于CO2分子结构 的特性，使CO2较难参与反应。目前比较依赖于大型 设备和复杂工艺将其转化，并且反应条件严苛，如高压 和高温。研究者们致力于采用化学重整，矿化，酶催化， 光催化，电催化等手段也，来克服CO2还原反应的较大 活化能。其中电化学反应法设备简单，条件温和，无需 还原性物质如H2作为原料，反应pH值接近中性，在 众多方法中备受青睐。除此之外，电化学还原具有以下 优点页：还原产物可以通过调节电解电压、电解温度和 电解液种类和组成来控制；反应条件较常规，且反应工 艺流程简单，容易控制；反应无污染，侧面反应少，具有 较高选择性，耗能比较低，且产品产量和纯度较高；电解 池的结构简单，电解液回收方便；用来电解的电能可以 由太阳能、水电能,风能和地热能等可再生能源提供 ；电 化学反应系统紧凑,模块化，按需调整，易于在工业上建 厂使用等等。
收稿日期=2021-02-25 基金项目：国家自然科学基金项目（编号= 21163025,21763034） 作者简介:代灵英（1993-）,女，硕士研究生，研究方向为应用电化学。 通讯作者:苏永庆（1964-）,男，教授，研究生导师，研究方向为应用电化学.
电化学还原二氧化碳为甲醇的研究进展
(1)煤种适应性强：该技术采用干煤粉作气化原料，不受成浆性的影响；由于气化温度高，可以气化高灰熔点的煤。
(2)技术指标优越：气化温度一般在1350～1750℃，碳转化率可达99%，煤气中甲烷含量极少(CH 4<0.1%)，且不含重烃，合成气中CO+H 2高达90%以上，冷煤气效率高达80%以上。
(3)氧耗低：可降低配套空分装置投资和运行费用。
(4)设备寿命长，维护量小，连续运行周期长。
(5)开、停车操作方便，且时间短(从冷态达到满负荷仅需1h)。
(6)操作弹性大：单炉操作负荷为70%～110%。
(7)粗煤气的高温显热回收利用不充分。
GSP 气化炉与壳牌气化炉一样都存在结构复杂，加工和制造难度大，主要设备需从国外进口，投资大的问题。
2.3 HT-L粉煤加压气化HT-L 炉结构形式与GSP 煤气化技术基本相同，具有以下特点：(1)煤种适应性广，HT-L 气化对煤的特性如煤的粒度、挥发分、粘结性、水分、硫分、含氧量及灰分等均无要求。
(2)技术指标优：气化炉为水冷壁结构，可对粉煤进行高温气化，最高能到1800℃，碳转化率高达99%以上，冷煤气效率可达83%，产品气体洁净，煤气中有效气体(CO+H 2)达到90%左右。
(3)氧耗低：与水煤浆气化相比，氧耗低15%～25%，因而为之配套的空分装置投资可减少。
(4)无需备炉：水冷壁结构无需频繁更换耐火砖，烧嘴等关键设备寿命长，维护量小，连续运行周期长。
(5)具有完全的自主知识产权，很多设备实现了国产化，经过长期运行检验，其运行维护费用较低，生产工艺操作稳定，非常适应我国对煤炭利用技术的要求。
3 粉浆气化粉浆气化技术实质是在气化炉同时喷入煤粉和水煤浆，进而提高整体煤浆浓度，实现煤粉和煤浆的共气化。
该技术以成熟的水煤浆气化和粉煤加压密相输送技术耦合集成。
相比水煤浆气化技术，该技术降低了气化过程的氧耗和煤耗，提高了冷煤气效率和有效气组分含量，增加了气化炉产气能力，同时拓宽了原料煤种的适用范围，实现了煤炭清洁、高效转化利用。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展随着全球温室气体排放量的不断增加，气候变化和能源危机等问题愈发严重。
为了应对这些挑战，科研人员们一直在寻找新的技术和方法来减少温室气体排放，同时开发可再生能源。
光催化CO2还原技术就是其中之一。
这项技术可以将二氧化碳转化为有用的化合物，如甲烷、甲醇等，从而减少温室气体的排放，并且为可再生能源的生产提供了新的途径。
光催化CO2还原技术的核心是通过半导体或复合材料催化剂在光照条件下将二氧化碳还原为有机物。
目前，该技术已取得了一些研究进展，但仍面临诸多挑战。
其中之一便是催化剂的设计和制备。
催化剂的性能直接影响着光催化CO2还原的效率和选择性。
研究人员们一直在探索新的催化剂材料，并改进现有催化剂的性能。
近年来，金属-有机框架（MOF）材料作为光催化CO2还原的催化剂备受关注。
MOF是一类由金属离子或团簇与有机配体通过配位键连接而成的多孔材料。
由于其高度可控的结构和多样的化学功能，MOF材料在催化领域展示出了巨大的潜力。
研究表明，将MOF材料作为光催化CO2还原的催化剂，不仅可以提高CO2的吸附和传输效率，还可以调控CO2的还原途径和产物选择性。
除了MOF材料，贵金属纳米颗粒也被广泛应用于光催化CO2还原催化剂的研究中。
贵金属如银、金等具有优异的光催化活性和选择性，可有效促进CO2的还原反应。
而纳米结构具有很大的比表面积和丰富的表面活性位点，能够增强催化剂的反应活性。
贵金属纳米颗粒在光催化CO2还原中表现出了良好的性能，成为研究人员们关注的焦点之一。
碳基材料也被引入到光催化CO2还原催化剂的研究中。
碳纳米管、石墨烯等碳基材料具有良好的导电性和光催化活性，可以用来作为催化剂的基底或载体。
通过对碳基材料进行功能化改性，可以调控其电子结构和表面化学性质，进而提高催化剂的光催化性能和稳定性。
除了催化剂材料的设计和制备，光催化CO2还原的反应机制也是研究的重要方向之一。
在光催化CO2还原的过程中，光能被吸收并转化为电子和空穴，然后通过催化剂表面的电子转移产生还原剂，最终催化CO2还原。
光催化还原二氧化碳的研究进展
光催化还原二氧化碳的研究进展邢冲;薛丽梅;张风华;赵阳;彭程万里;李晓莉;邢丹【摘要】综述了用来还原二氧化碳的光催化剂，包括二氧化钛光催化剂及其修饰（金属掺杂、复合）后改性光催化剂，钙钛矿光催化剂，有机物光催化剂，分子筛光催化剂。
还原二氧化碳是二氧化碳综合利用的有效途径，具有重要意义。
%The photocatalysts used to the reduction of carbon dioxide (CO2) were summarized, including titamum dioxide photocatalyst and its modified (metal - doped, composite) photocatalyst, perovskite photocatalyst, organic light catalyst, and zeolite photocatalysts. Reduction of CO2 was an effective way to comprehensive utilization, and it had great significance.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)023【总页数】3页(P9-10,24)【关键词】光催化剂;还原;二氧化碳【作者】邢冲;薛丽梅;张风华;赵阳;彭程万里;李晓莉;邢丹【作者单位】黑龙江科技学院资源与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150027;黑龙江科技学院资源与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150027;黑龙江科技学院资源与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150027;黑龙江科技学院资源与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150027;黑龙江科技学院资源与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150027;黑龙江科技学院资源与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150027;黑龙江科技学院资源与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150027【正文语种】中文【中图分类】O69目前，世界各国普遍面临着能源和基本化工原料短缺的严重问题，而二氧化碳正是一种潜在的碳资源，各国正在竞相进行研究开发和利用。
光催化co2还原对照
光催化co2还原对照英文回答：Photocatalytic CO2 Reduction: Mechanistic Insights and Control Strategies.Photocatalytic CO2 reduction is a promising approachfor converting CO2 into valuable chemicals and fuels, contributing to carbon capture and utilization. Understanding the underlying mechanisms and developing effective control strategies are crucial for optimizing the efficiency and selectivity of the process.Mechanism of Photocatalytic CO2 Reduction.The photocatalytic CO2 reduction process involves a series of complex reactions. Typically, a semiconductor material acts as the photocatalyst, absorbing light energy to generate electron-hole pairs. The electrons are then transferred to CO2, while the holes are consumed bysacrificial electron donors, such as water or methanol.The initial electron transfer step is followed by a series of proton-coupled electron transfer (PCET) reactions, leading to the formation of various intermediates. The nature of these intermediates and the subsequent reaction pathways depend on factors such as the semiconductor properties, co-catalysts, and reaction conditions.Control Strategies for Photocatalytic CO2 Reduction.Tailoring the photocatalyst properties and reaction environment can significantly influence the selectivity and efficiency of photocatalytic CO2 reduction. Here are key control strategies:1. Band Engineering: Modifying the bandgap and band structure of the semiconductor can optimize the light absorption and charge separation efficiency.2. Co-Catalyst Deposition: Incorporating metal or metal oxide co-catalysts can enhance the adsorption andactivation of CO2, promoting specific reaction pathways.3. Reaction Environment: Optimizing the pH, ionic strength, and solvent composition can influence the stability, activity, and selectivity of the photocatalyst.4. Light Source and Irradiation Conditions: The wavelength, intensity, and irradiation time can affect the photocatalytic efficiency and product distribution.5. Reactor Design: The reactor design, including the electrode configuration, flow rate, and mixing conditions, can impact mass transfer and reaction kinetics.Future Directions.Continued research is essential to further advance photocatalytic CO2 reduction. Key areas include:1. Developing efficient and stable photocatalysts with high selectivity for desired products.2. Understanding the detailed reaction mechanisms and determining the key intermediates.3. Designing rational co-catalyst systems to enhance CO2 activation and product selectivity.4. Optimizing the reaction environment for efficient and cost-effective operation.5. Scaling up the photocatalytic process for practical applications.中文回答：光催化CO2还原，机理及调控策略。
CO2合成甲醇的技术发展综述
CO2合成甲醇的技术发展综述摘要:介绍了CO2加氢合成甲醇的反应机理和特点，所用催化剂的性质和类型，尚在研究中的新工艺以及工业应用等情况，综述了该领域的最新研究成果。
关键词:合成甲醇催化剂 CO2Summarize for Progress in Methanol Synthesis from Carbon DioxideAbstract: Recent advances on hydrogenation of carbon dioxide to methanol both at home and abroad are reviewed in this paper，and the research works on the direct synthesis of dimethyl ether by hydrogenation of calbon dioxide are also briefly introduced．Key words：Methanol Synthesis ；catalyst ；Carbon Dioxide1.引言随着全球人口的增加和人民生活水平的不断提高，对能源的需求日趋强劲。
但是传统的石油、天然气资源日渐匮乏，石油短缺已关系到国家的能源安全战略，所以寻求替代能源将成为未来世界经济发展的关键[1-2]。
CO2加氢被认为是目前短期间内固定大量排放CO2的既经济又有效的方法之一。
为了改善气候条件并解决碳资源问题，需要开发能将CO2转化为有价值材料的技术。
鉴于甲醇是重要化工原料和石油补充替代合成燃料，在所考虑的多种选项中通过加氢将CO2转化为甲醇的研究倍受关注[3]。
2.CO2合成甲醇的反应机理2.1反应机理CO2加氢合成甲醇的反应机理存在一些尚未解决的问题，一是CO2直接合成还是通过CO 间接合成，二是铜基催化剂的反应活性中心说法不一。
随着人们对CO2加氢合成甲醇反应的不断深入研究，愈来愈多的人接受前一种观点，即CO2加氢合成甲醇不须经CO的中间过程，而由CO2直接与H2作用合成甲醇[4]。
光催化剂在二氧化碳还原中的应用
光催化剂在二氧化碳还原中的应用随着全球气候变化问题的日益严重，寻找可持续的能源和减少二氧化碳排放已成为当今社会亟待解决的问题之一。
在这个背景下，光催化剂在二氧化碳还原中的应用引起了广泛关注。
光催化剂是一种能够利用太阳能将二氧化碳转化为有用化学品的材料。
本文将探讨光催化剂的原理、应用以及未来的发展方向。
首先，我们来了解一下光催化剂的工作原理。
光催化剂通常由半导体材料制成，如二氧化钛（TiO2）和氮化硼（BN）。
当光照射到光催化剂表面时，光子的能量会激发光催化剂中的电子。
这些激发的电子可以与周围的分子发生反应，从而催化二氧化碳的还原。
例如，光催化剂可以将二氧化碳转化为甲酸、甲醇等有机物，这些有机物可以作为燃料或化工原料使用。
其次，我们来看一下光催化剂在二氧化碳还原中的应用。
目前，光催化剂已经在实验室中被广泛研究和应用。
研究人员通过改变光催化剂的成分、结构和表面性质，提高了二氧化碳还原的效率和选择性。
例如，一些研究团队利用金属纳米颗粒修饰光催化剂表面，增强了光催化剂的光吸收能力和电子传输性能，从而提高了二氧化碳还原的效率。
此外，一些研究还发现，调控光催化剂的晶体结构和表面缺陷可以提高二氧化碳还原的选择性，使其更加倾向于产生特定的有机产物。
然而，光催化剂在实际应用中还面临一些挑战。
首先，光催化剂的效率还有待提高。
目前，虽然已经取得了一些突破，但光催化剂的光电转化效率仍然较低，需要进一步提高。
其次，光催化剂的稳定性也是一个问题。
由于光催化剂在高温、高压和光照强度等条件下容易发生失活和腐蚀，因此如何提高光催化剂的稳定性是一个亟待解决的问题。
此外，光催化剂的成本也是一个限制因素。
目前，一些光催化剂的制备成本较高，限制了其大规模应用。
为了克服这些挑战，研究人员正在不断努力寻找新的光催化剂材料和改进现有的光催化剂。
例如，一些研究团队正在研究利用金属有机框架材料（MOFs）作为光催化剂，这种材料具有高度可调性和催化活性。
光催化二氧化碳还原研究进展
第41卷第6期2021年12月物理学进展PROGRESS IN PHYSICSVol.41No.6Dec.2021光催化二氧化碳还原研究进展唐兰勤1,2,3∗，贾茵1，朱志尚1，吴聪萍2,3†，周勇2,3‡，邹志刚2,31.盐城工学院化学化工学院，江苏省新型环保重点实验室，盐城2240512.南京大学环境材料与再生能源研究中心,南京大学物理学院，南京2100933.南京大学昆山创新研究院,昆山215300摘要：21世纪以来，随着CO2为主的温室气体排放量不断增加，寻求新型能源来构建低碳型社会的诉求越来越迫切。
其中以太阳能驱动转化CO2为碳氢燃料的技术，可将CO2转化成甲烷、甲醇、甲酸或C2+等高附加值的碳氢燃料，是实现全球碳平衡的有效途径之一，具有巨大潜力。
半导体材料是决定光催化还原CO2过程进行的重要因素之一，因此探索和开发高效光催化功能材料是当今研究的主要方向。
本文综述了近几年来作者课题组在光催化还原CO2为碳氢燃料方面的重要研究进展，主要涉及TiO2基系列光催化材料，V、W、Ge、Ga、C3N4基等系列光催化材料的结构组分调控。
关键词：光催化还原；二氧化碳；光催化材料；研究进展中图分类号：O643.36;O644.1文献标识码：A DOI:10.13725/ki.pip.2021.06.002目录I.引言254II.光催化二氧化碳还原机理255III.光催化二氧化碳还原功能材料255A.TiO2基系列光催化材料255B.V基系列光催化材料256C.W基系列光催化材料257D.Ge、Ga基系列光催化材料257E.C3N4基系列光催化材料258F.其他光催化材料259 IV.结语260致谢260参考文献260I.引言能源短缺和环境问题已成为当今人类社会所面临的重大挑战。
当前世界能源消耗的80%仍来自于以石油、煤、天然气等为主的化石能源。
随着人类社会活动收稿日期：2021-11-08∗E-mail:*******************†E-mail:************.cn‡E-mail:********************.cn 的增加，不仅加快了对化石能源的消耗，还造成大气中以CO2为主的温室气体排放量的增加，严重干扰了自然界的碳循环，导致全球气候变暖。
光催化还原CO2_的机理与MgO_在吸附转化方面的应用
第53卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 3 2024年3月 Liaoning Chemical Industry March，2024基金项目： 国家自然科学青年基金项目（项目编号：21908052）；华北理工大学大学生创新创业训练计划项目（项目编号：T2022068）。
收稿日期： 2023-02-19光催化还原CO 2的机理 与MgO 在吸附转化方面的应用李婷，张若涵，郭红霞（华北理工大学 化学工程学院，唐山 河北 063210）摘 要： 由于CO 2的过量排放而引发的温室效应已成为当今世界面临的重要环境问题，将CO 2还原转化为高附加值化学品和燃料是解决这一问题的有效途径。
其步骤包括吸收入射光子；电子-空穴对的产生、分离和转移；CO 2分子在表面上的吸附、活化和转化。
基于MgO 可增强CO 2在表面的吸附进而促进后续的光催化还原，介绍了光催化还原CO 2的机理以及MgO 在CO 2还原与吸附等方面的应用研究。
MgO 表面化学吸附的CO 2分子变得不稳定，其反应活性高于线性CO 2分子，因此显著提高CO 2的转化效率，可见其在CO 2吸附与转化等方面具有良好的发展前景。
关 键 词：光催化；MgO ；吸附CO 2；还原CO 2中图分类号：TQ426.1 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）03-0399-05二氧化碳的过量排放极大地影响了自然界碳循环的平衡，导致了严重的环境问题，特别是温室效应[1-3]。
由于太阳能在理论上是一种无限的能源，利用阳光光催化还原CO 2提供了一种以化学燃料形式直接储存太阳能的有效方法[4]。
太阳能将CO 2转化为化学物质和燃料，如甲酸、甲醇和一氧化碳等基本化学物质，不仅对减少CO 2的排放非常重要，而且对有效利用CO 2以实现碳能源循环也非常重 要[5]。
因此其被认为是解决全球变暖和能源危机问题的有前途的方法[6]。
CO 2是最稳定与化学活性最低的分子之一，具有线性几何结构，C =O 键的断裂需要大量的能量输入。
化工：双碳深度之一：二氧化碳加氢制甲醇有望迎来产业化
国海证券研究所李永磊(分析师)董伯骏(分析师) S0350521080004S0350521080009 151****1690152****9531证券研究报告2021年12月17日化工-0.10210.05670.21550.37430.53310.6919化工沪深300相对沪深300表现表现1M 3M 12M 化工 4.6%-13.0%41.7%沪深3002.5%2.8%1.2%最近一年走势相关报告《磷化工和钛白粉企业进军磷酸铁，大有可为（推荐）*化工*董伯骏，李永磊》——2021-09-09核心观点：二氧化碳加氢制甲醇有望迎来产业化☐电价7分/度时，二氧化碳+绿氢制甲醇将具备经济性，目前光伏制氢正逐渐接近这一水平✓在煤价800元/吨时，煤制甲醇的成本约为1953元/吨。
在此甲醇成本之下，若使用二氧化碳+绿氢制甲醇，对应的氢气成本需要降至7.01元/kg （0.63元/Nm3），电解水电价下降至0.07元/度。
✓根据宝丰能源计划新建的光伏制氢项目的经济可行性分析，每方氢气的成本可控制在0.7元/Nm3，已接近0.63元/Nm3，这意味着二氧化碳+绿氢制甲醇逐渐具备经济性。
☐碳税将进一步提升二氧化碳+绿氢制甲醇的经济性✓二氧化碳和绿氢结合制甲醇在工艺端相比煤制甲醇可减少碳排放3.44吨。
按照2021年12月10日全国碳市场碳排放配额（CEA）收盘价42.69元/吨计算，二氧化碳和绿氢结合制甲醇在工艺端相比煤制甲醇所减排的CO2价值147元。
据国际货币基金组织预测，为实现2030年2℃的控温目标，每吨二氧化碳定价应在75美元左右，按照这一标准则减排二氧化碳的价值可高达1677元。
☐产业化渐行渐近，关注万华化学、中国化学、东方盛虹、宝丰能源✓万华化学、中国化学：共同的子公司华陆工程科技有限公司完成了兰州新区液态阳光二氧化碳加氢制甲醇项目的工程设计。
“液态太阳燃料合成示范项目”是中国科学院大连化学物理研究所李灿院士根据中国能源与生态环境现况在西部地区先行先试的一个项目，是全球首套规模化（千吨级）合成绿色甲醇示范装置。
光催化二氧化碳定向转化甲酸 甲醇
光催化二氧化碳定向转化甲酸甲醇随着全球能源需求的不断增长和化石能源的逐渐枯竭，寻找可再生能源和高效能源转化方式成为当前科研的热点。
光催化二氧化碳定向转化甲酸甲醇技术是近年来备受关注的一种能源转化方式，其可以利用太阳能将二氧化碳转化为甲酸和甲醇，实现能源的高效利用和减少温室气体排放。
光催化二氧化碳定向转化甲酸甲醇技术是一种利用光催化剂的能量将CO2分子还原为甲酸和甲醇的过程。
在该过程中，光催化剂吸收太阳光能，并将其转化为电子和空穴对。
电子和空穴对的生成会引发一系列的氧化还原反应，最终将二氧化碳转化为甲酸和甲醇。
光催化二氧化碳定向转化甲酸甲醇技术的关键在于选择合适的光催化剂。
光催化剂应具有高的光吸收能力、高的光催化活性和良好的稳定性。
目前常用的光催化剂有半导体材料、金属有机框架和纳米材料等。
这些光催化剂能够有效吸收可见光和紫外光，将其转化为电子和空穴对，从而促进二氧化碳的转化反应。
光催化二氧化碳定向转化甲酸甲醇技术的反应机制复杂，一般包括光吸收、电子转移、氧化还原和产物生成等多个步骤。
在光催化剂的作用下，二氧化碳分子首先被激发吸收光能，形成激发态的CO2。
然后，激发态的CO2将电子和空穴对传递给光催化剂，形成CO2的中间产物。
随后，中间产物会经过一系列的氧化还原反应，最终生成甲酸和甲醇。
光催化二氧化碳定向转化甲酸甲醇技术具有许多优点。
首先，该技术可以有效利用太阳能，将太阳能转化为化学能，实现能源的高效利用。
其次，该技术可以将二氧化碳这一温室气体转化为有用化学品，从而减少温室气体的排放。
此外，该技术还可以解决能源和环境问题，具有重要的应用价值。
然而，光催化二氧化碳定向转化甲酸甲醇技术仍面临一些挑战。
首先，光催化剂的选择和设计是该技术的关键，目前仍需要寻找更高效、更稳定的光催化剂。
其次，光催化二氧化碳转化反应的机理和动力学还不完全清楚，需要进一步的研究。
此外，该技术的规模化应用还存在困难，需要解决光催化剂的制备成本和反应设备的设计等问题。
gC3N4光催化性能的研究进展
gC3N4光催化性能的研究进展一、本文概述1、介绍gC3N4的基本性质和应用背景。
石墨相氮化碳（gC3N4）是一种新兴的二维纳米材料，因其独特的电子结构和物理化学性质，在光催化领域引起了广泛关注。
gC3N4具有类似于石墨烯的层状结构，但其组成元素为碳和氮，而非石墨烯中的纯碳。
这种结构赋予了gC3N4良好的化学稳定性和独特的光学特性。
在光照条件下，gC3N4能够有效吸收光能并转化为化学能，从而驱动光催化反应的发生。
近年来，随着环境污染问题的日益严重和能源需求的不断增长，光催化技术作为一种高效、环保的能源转换和污染物治理手段，受到了广泛研究。
gC3N4作为一种性能优异的光催化剂，在光解水产氢、有机物降解、二氧化碳还原等方面展现出巨大的应用潜力。
gC3N4还具有原料来源广泛、制备工艺简单、成本低廉等优点，使得其在光催化领域的应用前景十分广阔。
因此，对gC3N4光催化性能的研究不仅有助于推动光催化技术的发展，也为解决当前的环境和能源问题提供了新的思路和方法。
本文将对gC3N4光催化性能的研究进展进行综述，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
2、阐述光催化技术的重要性和gC3N4在光催化领域的研究意义。
光催化技术，作为一种高效、环保的能源转换方式，近年来受到了广泛的关注和研究。
该技术利用光能激发催化剂产生电子-空穴对，进而驱动氧化还原反应的发生，实现光能向化学能的转换。
这种技术不仅可以在太阳能利用、环境治理、有机物合成等领域发挥重要作用，而且对于推动可持续发展和绿色化学的发展具有重要意义。
在众多光催化剂中，石墨相氮化碳（gC3N4）因其独特的结构和性质，成为了光催化领域的研究热点。
gC3N4是一种非金属半导体材料，具有合适的禁带宽度、良好的化学稳定性和丰富的表面活性位点，这些性质使得gC3N4在光催化领域具有广阔的应用前景。
gC3N4的制备原料丰富、成本低廉，且制备方法多样，这为其在实际应用中的推广提供了有力支持。
含碳纳米TiO2光催化降解甲醇
Ａｂｓ ｒ ｔ：Ｔｈ ｈｏｏ ａａｙｔ ａ ｂ ｌｔ ｆ ｃ ｒ ｏ ｃ ｎ ａｎ ｎ ａ — Ｏ２ｏ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ｆ ｍｅ ｈ ｎ ｌ ｔ ａｃ ｅ ｐ ｔｃ ｔ ｌ ｉ ｃ ｐａ ｉｉ ｏ ａ ｂ ｎ— ｏ ｔｉ ｉ ｇ ｎ ｎｏ Ｔｉ ｎ ｄ ｇ ａ ａ ｎ ｏ ｔ ａ ｏ ｃ ｙ ｉ
Ｘｉ ｎ ｙ ｎ ｈ ｎ ａ ｉｇ ，Ｘｕ Ｑｉｏｉｎ ｅＨｏ ｇ ｏ ｇ ，Ｚ ａ ｇ Ｙ ｎｎ ａｌ ａ
（ ．Ｄ ｐｒ ｎ ｏ ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ，Ｓ ａ ｇ ａ Ｓ ｃ ｎ ｌｙｅ ｈ ｉ Ｕ ｉｅｓ ｙ Ｓ ａ ｇ ａ ２ １ ０ ，Ｃ ｉａ １ ｅ ａｔ ｔ ｆＥ ｖｒ ｍｅ ｔ ｎ ｉ ｒ ｇ ｈ ｎ ｈ ｉ ｅ ｏ ｄＰ ｏ ｔ ｎ ｎｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ９ ｈｎ ； ｍｅ ｏ ｌ ｅｉ ｃ ｃ ｔ
谢洪勇 张亚宁 徐巧莲 ， ，
（ ．上 海第 二工 业 大 学 环 境 学 院 ， 海 ２ １０ ； ． 连 理 工 大 学 化工 学 院 ， 宁 大连 １６ １ ） １ 上 ０２９ ２大 辽 １０ ２
［ 摘要 ］采用管式光催 化反应器 ， 在石英玻 璃管壁上涂镀含碳纳米 ＴＯ ｉ 薄膜 ， 研究含碳纳米 ＴＯ ｉ 对甲醇气 体的光
催化降解性 能。实验结果表 明： 随气 体流量增 加 ， 甲醇降解率呈线性降低 ； 在气体流量为 ２０ｍＬ ｍｉ、 ０ ／ ｎ 相对 湿度为 ４％、 ０ 甲醇初始质量浓度为 ９ ０～１０ｍｇ ｍ 的较佳条件下 ， ７ ／ 甲醇降解率维持在 ８ ％ 以上 ， ０ 最高达 ８ ％ ； ５ 在甲醇初 始
ｗｉｈ ｔ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｏ ａ ｆｏ ； Ｕｎ ｅ ｈ ｏ ｔｍ ｕ ｏ ｄ ｔ ｎｓ ｆ ｇ ｓ ｌｏ ２ ０ ｔ ｎ ｒａ ｉｇ ｆｇ ｓ ｌｗ ｈ ｄ ｒ ｔ ｅ ｐ ｉ ｍ ｃ ｎ ｉ ｏ ｏ ａ ｆ ｗ ０ ｍＬ／ｍｉ ｉ ｎ， ｒ ｌｔ ｅ ｅａ ｉ ｖ
co2还原生成甲醇的中间体
co2还原生成甲醇的中间体CO2还原生成甲醇的中间体主要有以下几种：1. CO2 电催化还原生成甲醇的中间体：CO2可以通过电催化还原转化为甲醇。
在这个过程中，甲醇的生成是通过一系列的中间体实现的。
首先，CO2经过电解水制氢反应生成氢气(H2)和氢氧根离子(OH-)。
接着，氢气(H2)和氢氧根离子(OH-)在电极表面发生催化反应，生成甲醇的中间体-甲氧基(CH3O-)。
最后，甲氧基(CH3O-)通过一系列的反应转化为甲醇(CH3OH)。
2. CO2 光催化还原生成甲醇的中间体：CO2还可以通过光催化还原转化为甲醇。
在这个过程中，光催化剂通过吸收可见光能量产生活性载流子，然后将该能量转移到CO2分子上，激发其内部电子，形成能量更高的中间体。
这些中间体之一是一氧化碳(CO)，它可以与氢气(H2)发生反应，生成甲醇(CH3OH)。
另外，还有其他一些中间体，如碳酸酯、甲酸等，它们也可以通过其他反应路径被还原为甲醇。
3. CO2 生物催化还原生成甲醇的中间体：CO2还可以通过生物催化还原转化为甲醇。
在这个过程中，一些特定的微生物和酶可以将CO2转化为甲醇。
这些微生物和酶在生物代谢中调节CO2分子的催化还原。
具体来说，CO2首先与一些酶结合，然后在一个由多个中间体组成的体系中发生一系列酶催化反应。
这些中间体包括甲酸、乙酸、甲醛等。
最后，这些中间体中的一个或多个将被进一步还原为甲醇。
总结起来，CO2还原生成甲醇的中间体可以是甲氧基、一氧化碳、碳酸酯、甲酸等。
这些中间体在电催化、光催化或生物催化等反应过程中生成，并最终转化为甲醇。
研究和掌握这些中间体的形成和反应机理对于CO2转化和甲醇合成具有重要意义，有助于发展低碳经济和可持续能源技术。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展随着人口的增加，能源的需求也日趋增长，导致了储量有限的化石燃料的迅速消耗和全球变暖等环保问题的加剧。
为了解决这一问题，研究者们发展出了CO2还原技术，以有效利用CO2，同时降低环境污染。
本文将重点介绍光催化CO2还原技术及相关催化剂的研究进展。
光催化CO2还原技术是一种基于光催化原理的CO2还原方法，也被称为人工光合作用。
其基本思路是利用太阳能或者其他光源的光能激发催化剂的电子，使其进入高能态，从而将CO2还原成有用的化学品。
这种方法可以将CO2转化为化学燃料，如甲烷、甲醇、乙醇等，同时降低CO2的排放量，为清洁能源的发展做出贡献。
此外，该技术还可以实现环境污染物的转化和生产高附加值的有机化合物。
1. 金属半导体催化剂金属半导体催化剂是一种重要的光催化CO2还原催化剂，具有高光催化活性和稳定性。
其中，TiO2、ZnO、CdS等金属半导体材料被广泛地应用于CO2还原反应中。
近年来，研究者们通过控制催化剂的晶体表面结构和形貌等因素，提高了金属半导体催化剂的光催化性能，进一步拓展了它们在CO2还原反应中的应用。
2. 纳米材料催化剂纳米材料催化剂是多种金属氧化物和金属负载纳米粒子的复合材料。
这种催化剂能够提高CO2还原反应的效率和选择性，并且具有较高的催化活性和稳定性。
研究发现，采用纳米材料催化剂能够大幅提高CO2还原反应的效率和选择性，同时纳米材料的表面活性位点提供了可调控的化学反应表面。
总之，随着此类技术不断的深入探索和研究，光催化CO2还原技术将会取得更具突破性的进展，在环保领域和清洁能源领域都将发挥重要作用。
利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法及催化剂
利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法及催化剂介绍光催化合成甲醇甲醇（CH3OH）是混合醇或矿物醇，用作汽车燃料，也可以作为原料在许多工业过程中使用。
它还有可能成为一种清洁新型能源，因为它可以通过再生能源电厂生产。
近年来，始终偏离以石油为原料的来源，研究人员开始利用不再受全球石油市场的制约，大量使用的替代低碳源生产甲醇，其中包括通过光学催化合成甲醇过程。
光催化合成甲醇（PCC）是一种可从新能源（如太阳能）中获得由于氧化性气体（如氧和二氧化碳）混合而形成的甲醇的过程。
在PPC 过程中，光能被用于开启量子过程，使二氧化碳和水分开反应，并合成甲醇。
通过光催化合成甲醇的最大优点是减少了燃烧过程中产生的温室气体的数量，从而增加了可持续性。
二氧化碳的排放量被限制到约三至五倍，这意味着，减少有害气体排放量，同时得到清洁的汽车燃料。
此外，此方法可在室温常压条件下实现，无需高压和高温条件，这种低成本制造过程将有助于把PPC带入市场。
光催化合成甲醇过程所需的催化剂也是一个重要问题，目前这些催化剂大多是有机催化剂。
尽管这些有机催化剂易于合成，但仍要解决有机污染物的问题。
为了解决有机污染物的问题，很多研究人员开发了含多种无机和金属物质的催化剂，如氧化铜、铁(II)和硅，也经过广泛的检验，发现无机和金属催化剂能更有效地反应出甲醇，能够有效的装载率，尤其是硅电极隔膜催化剂，有助于甲醇还原C、O、S空位，这使得加氢电解条件和有机催化剂并不必要。
改进PPC技术可能会有助于提高收集甲醇的速度和效率，同时甲醇加氢反应速率也将得到提高。
在研究中，科学家们还提出了采用抗紫外线材料的异质结构的催化剂，提高了因特率，更重要的是，引入新型活性催化剂，提高了循环稳定性，从而提高了催化剂寿命。
目前，光催化合成甲醇是一种新兴技术，正处于实验调查阶段，存在着许多有待解决的技术问题，但随着该技术的发展，将可能在石油和气体不足以生产燃料的未来几十年里，成为可再生能源的一种重要选择。
纳米TiO2稀土元素掺杂改性光催化还原CO2制甲醇研究
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观 察 后发现 ，掺杂后 的ＴＯ 经５ ０ ２ ｉ ２ ０ ￣ 高温煅 烧后仍 保 持 单一 的锐 钛矿 型 结构 ，且粒 径减 小 ，掺 杂Ｅ ¨、 ｕ Ｄｙ ¨、Ｎ ¨、Ｔ 。 ，与纯ＴＯ 相 比，其粒径 均有所减 ｄ ｂ 后 ｉ２ 小 ，根 据Ｓｈ ｒ ｒ ｃ ｅ ｅ公式：Ｌ ２ｆ． Ｓ ｒ ＝Ｋ ／ Ｃ １ ｆＯ 为晶粒尺 寸，
为Ｘ射线波 长０１４ ６ ｍ， ． ０ ｎ Ｋ＝０８ ， 为半峰宽 ， 为衍 ５ ． ９ 射角度） 计算 可知粒 径分别 为９３ 、 ．８ １ ．１ ７７ ｎ ． ４２ 、 ３ 、 ． ｍ。 ７ ４ ４
由此 可见 ，这４ 种稀土 金属 离子 的掺杂会 抑制ＴＯ 的晶 ｉ２ 相转变及 晶粒 增大 ， 而且 随稀土金 属的添加 ， 比表 面（ 见 表 １也大 大增加 ，显著增 加 了催化 剂对 悬浮液 中反应物 ）
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吸 附能力， 少量稀土 离子掺杂 到 ＴＯ 晶格 中会 导致 Ｔ ｉ２ ｉ 的形成 ，产生氧 缺陷 ，而氧缺 陷和 Ｔ 均有 利于 电子 与 ｊ 空穴对 的分离 ，这些有 利因素对 ＴＯ 催化活性 的提高 ｉ２ 起到 了促进作用 【 。 ４
２８ Ｉ ／ Ｊ
图ｌ ５０ 下煅烧 ｌ 后样 品的ＸＲ 谱 图 ０℃ ｈ Ｄ
２１ 催 化剂 的制备 ． 纳米 ＴＯ２ ｉ 光催化 剂及稀土金属 改性 ７。 ２ 催化剂 的表 征 ． ２ 样 品ＸＲ Ｄ图谱 由Ｘ射 线衍射 仪（ 日本理学 Ｄ ｍａ 一Ｃ ／ ｘ３ 型 ，４ ｋ ０ Ｖ，３ ｍ ０ Ａ，Ｃ ａ靶） ｕＫ 测定 ；Ｂ Ｔ由 Ｚ ．６型 Ｅ ＸＦ０ 自动物 理吸附仪（ 西北化 工研 究院） 定；样 品颗粒 形貌 测
二氧化碳转化为甲醇的方程式
二氧化碳转化为甲醇的方程式二氧化碳转化为甲醇是一种重要的化学反应，可以通过多种催化剂和条件来实现。
这个反应对于环境保护和可持续发展具有重要意义，因为它可以将二氧化碳这种温室气体转化为可再生的燃料和化工产品。
在这个反应中，二氧化碳 (CO2) 和氢气 (H2) 是两个关键的原料。
甲醇(CH3OH) 是一个有机化合物，可以用作燃料、溶剂和化工原料。
二氧化碳转化为甲醇的反应方程式如下：CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O这个方程式描述了二氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应，生成甲醇和水。
反应中的催化剂通常是一种金属催化剂，例如铜(Cu)、银 (Ag)、铑 (Rh) 或铂 (Pt)。
催化剂的存在可以显著降低反应的活化能，加速反应速率。
在反应过程中，二氧化碳和氢气首先要被吸附到催化剂表面上，形成吸附物种。
然后，它们发生反应，并通过一系列的步骤逐渐转化为甲醇。
反应的具体机理和步骤取决于催化剂的种类和实际反应条件。
二氧化碳转化为甲醇的反应条件通常需要高压和适当的温度。
高压可以促使气体分子之间更密集的碰撞，增加反应速率。
温度的选择要在催化剂的活性范围内，既要保证反应速率，又要避免催化剂的热失活或热解。
此外，反应还需要适当的反应物比例和合适的反应装置，以提高甲醇的收率和纯度。
二氧化碳转化为甲醇的反应技术目前还处于研究和发展阶段。
虽然已经有一些商业化的示范项目，但实际应用还面临许多挑战。
例如，催化剂的活性、选择性和稳定性仍然需要进一步提高。
此外，反应的经济性和环境影响也需要综合考虑。
二氧化碳转化为甲醇是一项具有重要意义的化学反应。
它可以将二氧化碳这种温室气体转化为有用的化学产品，为环境保护和可持续发展做出贡献。
虽然该技术仍面临一些挑战，但相信随着科学技术的进步和创新，二氧化碳转化为甲醇的技术将会得到进一步的发展和应用。
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Cu-Mn-TiO2纳米复合材料光催化还原CO2转化为甲醇（翻译文）Manganese一and copper-doped titania nanocomposites for the photocatalytic reduction of carbon dioxide into methanolP.L. Richardson , Marisa L.N. Perdigoto, W. Wang, Rodrigo J.G. Lopes摘要：在这篇文章中,全面调查了商业和实验室光催化还原二氧化碳的基于催化剂表面的电子受体而掺杂锰、铜、锰、铜参杂的二氧化钛已经被准备通过溶胶-凝胶法获得不同的为二氧化碳转化成甲醇的纳米复合材料。
首先,XRD表征证明锰和铜细分散在氧化钛表面支持保护其晶体结构。
第二,透射电镜二氧化钛颗粒形态特征指出代表尺寸15 - 25 nm的能避免表面电子空穴对的复合,与此同时增强感光。
比较面积和BJH技术提供的结构分析显示当增加了锰加载在二氧化钛基质上当增加了锰加载在二氧化钛基质上能减少吸收新鲜的和已利用的二氧化钛试样,和所有的溶胶-凝胶法中二氧化钛催化剂表现出介孔结构有利于锰、铜参杂配方。
后来,XPS谱提出了等效绑定能量特征的纯锰、铜和钛(2 p3/2,2 p1/2)通过强调化学成分和实验室研制光催化剂的晶体结构。
最后,参杂锰、铜的二氧化钛催化剂光催化还原CO2通过评估甲醇生产的几个方案。
光催化还原CO2通过评估甲醇生产的几个方案。
Mn0.22-Cu0.78 参杂在二氧化钛试样中被发现收益率最高238.6μ最高能量(26.5%)和量子效应(18.4%)从而作为一个潜在的候选二mol-MeOH/gcat氧化碳的光催化转换。
1.引言二氧化碳被认为是主要的温室气体。
为了缓解因CO2产生全球变暖不良大气现象要实际研发组织正常二氧化碳捕获和没收。
只要二氧化碳捕获是能量要求和包含一个由通过碳税收被强迫的额外费用, 众多技术一直在研究实验室和试点规模。
这些过程包括物理吸附/化学吸收作用[1、2],碳酸化作用[3],胺的物理吸收[4],胺干擦[5],矿物碳化[6、7],膜分离[8]和分子筛[9]。
有固有的缺点,最先进的环保方法已经收到紧急利益有效地捕捉和浓缩高生产量的二氧化碳随后转换成燃料。
假如二氧化碳是一个稳定、惰性化合物,减少二氧化碳很难使用传统陶瓷催化剂。
用光催化剂减少CO2 被认为是最杰出的方法，是由于二氧化碳在室温和大气压下可以通过紫外线辐射减少。
为了应对的主要环境问题与全球变暖和可持续能源的短缺来源[10],光催化CO2和水的还原作转化合成燃料如甲烷、甲醇、甲酸和甲用在文献中已经报道，使用热力学把CO2醛[11、12]。
依据多相催化环境污染治理领域提供的新的见解，这个过程中包括通过多相催化环境污染治理领域催化消除/转换主要大气污染物。
,ZnO,SiC和GaP ,已经被用来研一些半导体催化剂如二氧化钛、CdS、WO3究光致辐照时的水悬浮液冒泡二氧化碳。
在光催化还原二氧化碳的金属氧化物中有较大的带隙被认为相当的耐光腐蚀。
事实上,在多相光催化二氧化钛一直常用的气体和液相反应主要是由于其卓越的理化性质。
各种研究在紫外线照射下如何提高二氧化钛的光催化活性与二氧化碳的光致还原作用通过使用过渡金属掺杂或改性二氧化钛已报告[11,13-18]。
在这方面,铜和铁氧化钛金属结合,支持对二氧化碳的性能在长紫外波和短紫外波辐照下光致还原作用进行评估。
多壁碳二氧化钛纳米管复合催化剂由溶胶-凝胶法和水热方法研究了二氧化碳光致还原作用[19]。
此外,分子筛改性二氧化钛支持在气固和液固体系评估，包括Ti-MCM-41[20],Ti-MCM-48[21],Ti-SBA-15[22],Ti-HMS[23],Ti-PS[24],Ti-oxide/Y-zeolite催化剂[25]。
通常情况下,在水蒸气或溶剂中二氧化碳光催化成甲醇,如方程（1）所述：据我们所知,大部分的这些研究集中在二氧化碳光致还原作用，由于催化剂在可见光下弱活跃。
由于锰和铜金属钛氧化物支持光催化还原二氧化碳很少被报道的,然后考虑到特定的铜和锰金属的带隙,相应的光催化剂是设想作为基准光致还原作用的二氧化碳与水。
以获得光催化活性高,掺杂的光催化剂表面一个电纳米复合材料使二氧化碳转化为甲醇进行评估。
这项工作的子受体,Mn-Cu /TiO2目的是双重的:彻底描述锰和铜依附在钛氧化物催化剂可通过透射电子显微镜(TEM)、x射线衍射(XRD)、x射线光电子能谱(XPS)、紫外可见扩散反射光谱和BET/ BJH方法以及系统的评估纳米粒子的光催化还原二氧化碳负载和碱反应介质条件的效果。
2. 实验2.1 材料和制备催化剂氧化钛粉(P25)是从Degussa中获得的。
二氧化钛(P-25)是一种由锐钛矿和金红石80:20的混合物的无孔隙的粉，比表面积约为50m2g−1和平均约30 nm 的主要粒度。
他前体是钛(IV)丁醇金属(Ti(OC4H9)4、正丁醇98%)，从Sigma-Aldrich提供的。
在大气相对湿度以20%的水解被氮气清洗。
水解的水一贯通过丁醇和乙酸的酯化为了规避在缩聚阶段沉淀和生成不稳定的胶体溶液而释放的。
这种方法进行钛的水解醚与水允许一个控制化学计量比。
0.01mol钛醚混合0.04mol无水丁醇(> 99.7%)和0.04摩尔冰醋酸(> 99.7%)在不断搅拌中反应,直到pH值成为常数(≈3.64)。
随后,溶胶在135℃干燥，520℃煅烧，完全去除有机化合物的存在。
以下实验室通过溶胶-凝胶制备催化剂路线:Mn/TiO2、Cu/TiO2,Mn0.22–Cu0.78/TiO2,Mn0.51–Cu0.49/TiO2, Mn0.76–Cu0.24/TiO2。
Mn(NO3)2²4H2O和Cu(NO3)2²3H2O(Aldrich)用作对二氧化钛掺杂物的金属的前体。
锰、铜参杂二氧化钛(Mn/TiO2,Cu/TiO2)和TiO2(P25)浸渍在溶胶-凝胶过程中。
煅烧(520℃)后,锰、铜参杂二氧化钛在连续通6% H2 / Ar流混合物在330℃反应5小时。
2.2光反应器和实验过程二氧化碳的催化还原是在批处理操作模式进行的。
光催化剂粉(0.5 g)分散在二氧化碳溶液(100毫升)小型派热克斯玻璃做的下窗类型辐照。
二氧化碳是初步吸附不同的氢氧化钠水溶液和碳酸氢钾提高二氧化碳溶解度。
反应堆是用纯二氧化碳(> 99.99%),消除从中间物的可溶性氧气和进一步饱和 0.1M NaOH 和 0.25 M KHCO3。
三种不同的紫外灯使用下面的光谱范围。
附近两个汞柱灯紫外线(350 - 450 nm)200 瓦和中期紫外线(280 - 350 nm)350瓦,和深紫外氙灯(240 - 260 nm)用HgXe 灯500 瓦光催化二氧化碳的转换。
鉴于曝光灯的波长范围,加上水泵冷却系统是为了保持在室温下反应。
除非另有规定,光致还原作用实验进行了使用氙灯远紫外线(240 - 260 nm)和500 W HgXe。
两灯的通用波长光谱与入射光功率计算反应器: 200W–45mW/cm2(410nm)和30mW/cm2(370nm);350 W-90mW/cm2(410nm)和 45mW/cm2(370nm);500W-20mW/cm2(260nm)。
500W HgXe的深紫外氙灯(240 - 260 nm) 通常用于24小时反应时间，之后,最终反应产物离心分离。
气相色谱法(TCD/FID)表明,甲醇是光催化二氧化碳还原形成碳氢化合物主要产物,空白实验进行验证CO2转换碳氢化合物的形成。
在相同的实验条件,在紫外光照射在缺乏催化剂下和另外一组在黑暗中光催化剂和二氧化碳进行空白实验，确保碳氢化合物在上述的实验中没有产生。
2.3分析技术产品和反应中间体通过气相色谱法分析量化(日本岛津公司)配有热导检测器(GC-8A)13X-S分子筛的使用包装用聚乙二醇(peg - 6000)支持Flusin P 60/80 100毫升(GL Sciences Inc.)。
反应产物也分析了气相色谱法(gc-2010Plus).配备火焰离子化检测器(ZB-1 柱温T=170℃, 注射剂T=250℃,检测 T = 280℃, 分流比1:300, 0.2 L)。
GC-FID探测器是半圆柱形电极类型,石英喷气,DL 3³10−12 g / s二苯,T = 450℃在1℃增量。
催化剂的微观结构和组成进行了分析通过记录TEM测量杰姆2010(Jeol)透射电子显微镜在200千伏的加速电压和体制灯丝,以0.23 nm点分辨率,收敛光线纳米粱衍射,配有牛津仪器自动白平衡式EDS探测器与印加能源TEM平台使用印加Semi-STEM模式和元素的映射。
定期单斜和双斜承担着(加热阶段< 1200摄氏度) 维持在双斜和制±30◦倾斜。
TEM分析,试样是由悬浮固体样品和进一步超声20分钟所配得。
结构特性和氮吸附等温线测定体积的技术在77 K使用氮气通过一个Micrometrics ASAP 2010 吸着测定仪。
样本初步提交80℃过度干燥和真空条件下疏散在一夜。
表面积是量化使用Brunauer-Emmett-Teller(BET)基于吸附的表面分析数据的分压(P / P0)范围在0.05 --0.95。
氮吸附量在P / P0 = 0.995是用来计算总孔隙体积和孔隙的平均尺寸，从吸附数据Barrett-Joyner-Halenda(BJH)孔隙度发现的方法。
结晶度的催化剂粉末x射线衍射表征了在一个 Philips EXPERT θ–2θ X-ray和铜K辐射(α= 1.53 Å)从20°到120° 2θ的扫描速度0.03°S−1。
x射线管电压和电流分别设定为35千伏和45毫安。
锐钛矿的谱线增宽TiO2反射平面(2θ= 48°)已经被用于探测微晶大小，有催化剂的干扰可以忽略不计。
x射线光电子能谱数据记录与Thermo VG Scientific Sigma Probe 分光仪，使用AlKα发光15千伏,25毫安,通过能源22.0 eV。
分析室底部压力是保存在2³10−8—6 ³ 10−9托。
XPS谱的结合能是调整碳:2p3/2 = 285.0 eV。
轮廓深度测量是另外做20分钟的使Ar+刻画研究铜锰参杂二氧化钛催化剂的核心。
紫外可见分光光度计(JASCO v - 650)已经被用于执行光学光谱测量分别使用D2和卤素灯波长低于和高于335nm,。
漫反射率的测量是通过完成积分球(JASCO ISV - 469)和测量记录在280 K范围200 - 800 nm波长的0.1 g的新的和已用过的催化剂。