光促CO2和乙烯合成丙烯酸ZnO-TiO2催化剂的研究

摘要

采用溶胶凝胶法制备了复合半导体光催化材料ZnO-TiO2,并用热分析(DTA-TG)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微术(TEM)、BET比表面测试(BET)、程序升温还原(TPR)、红外吸收光谱(IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)及多相光催化反应等实验技术对其晶体结构、表面组成、吸附性能、吸光性质以及光催化反应性能进行了表征和评价. 实验结果表明,制得的催化剂粒径处于10～20 nm之间,比表面积为72.5 m2/g,晶体结构以锐钛矿型TiO2为主;ZnO和TiO2复合后,Zn2+进入氧四面体和八面体中心,形成Zn2TiO4晶相,提高了250～400 nm范围光的吸收强度;在常压、100 ℃条件下可以实现CO2与C2H4的光催化合成反应,CO2转化率为0.28%,生成丙烯酸的选择性超过70%.