ZnFe2O4光催化还原CO2制CH4研究

摘要

当前世界能源的消耗主要是以化石能源为主,由此带来大气中CO2等温室气体浓度持续增加。以清洁廉价的太阳能为能源,采用光催化方法,将CO2催化转化为烃类等化工原料被认为是CO2优化利用有前景的转化方法。自1979年,Inoue等人报道用TiO2、ZnO等半导体催化还原CO2制取甲酸、甲烷等有机物以来,一些简单氧化物催化剂被陆续报道。目前,三元金属氧化物光催化剂的报道相对较少,三元氧化物可以通过控制其组成成分比例来有效调控其光催化性能。邹志刚等合成了长/径比高达10000的Zn2GeO4单晶纳米带、ZnGe2O4介孔光催化材料,可有效的将CO2光催化转化为CH4。本文采用燃烧法制备了ZnFe2O4尖晶石型三元金属氧化物。SEM照片显示其形貌为类片层结构。XRD表征结果表明所制得的材料形成了立方晶型的ZnFe2O4。催化剂性能评价在Labsolar-H2系统上进行，以CO2(g)和H20(1)作为反应物，气相色谱在线采集反应数据。每隔1h取样，产物CH4随反应时间的生成量结果，当反应10 h时，CH4累积量可达到0.63umol。