CuO/Er-Yb-TiO2的制备及在模拟可见光下催化CO2合成甲醇

肖洒; 谈恒; 吴珊妮; 曾敏; 熊春荣

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cqvip:采用溶胶-凝胶法制备了Er^3+和Yb^3+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Er^3+和Yb^3+,在980 nm近红外光的激发下,可分别获得525 nm(2H11/2→4I 15/2)、549 nm(4S3/2→4I 15/2)和661 nm(4F9/2→4I15/2)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;Yb^3+与Er^3+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。

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来源
《材料导报》 |2020年第2期|5-9|共5页
作者
肖洒; 谈恒; 吴珊妮; 曾敏; 熊春荣;
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作者单位

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海口570228;

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正文语种 chi
中图分类光化学反应过程;
关键词
二氧化钛; 稀土; 上转换; 可见光催化; 二氧化碳; 甲醇;

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