Cu/WO3-TiO2光催化剂上丙烯和二氧化碳合成MAA反应性能

摘要

研究了Cu/WO3-TiO2对CO2和C3H6的吸附特性和光催化性能. 结果表明, 在Cu/WO3-TiO2催化剂表面存在金属位Cu, Lewis酸位W 6+ 和Ti 4+ 以及Lewis碱位W-O-Ti 的桥氧和WO的端氧三类活性中心; 在金属位Cu和Lewis酸位Ti 4+ (或W 6+ )的协同作用下, CO2形成活性较高的卧式吸附态 Cu-(CO)-O →Ti 4+ (或W 6+ ), C3H6的β-H和β-C分别吸附在 Lewis碱位W=O与金属位Cu上, 形成 Cu-(CH2)C(CH3)-H →O=W吸附态; Cu/WO3-TiO2催化剂吸收阈值蓝移和光吸收量的提高均有利于其催化活性的提高, 担载质量分数为10%的WO3光催化剂的催化活性优于其它含量的催化剂, 光量子效率最高(19.7%); 在383 K, 0.1 Mpa, 空速200 h -1 和125 W紫外灯辐照下, C3H6转化率为7.4%, 甲基丙烯酸(MAA)的选择性超过95%. 根据实验结果提出了光促表面催化合成反应的机理.