Ag/Ag2WO4催化剂光催化还原CO2
对于当今能约结构的主要成分来说，化石能源的利用加剧了地球温室效应的步伐，其中CO2的排放量无疑已成为当下全社会关注的重点，实现人类可持续性发展，关注环境问题，解决当下全球升温的问题成为了社会的共识。而CO2是相对稳定的气体，通过传统的化学方法分解CO2在热力学上是困难的, 因为C―O键断裂需要约220–330 kJ mol–1的活化能。1,2 半导体光催化还原CO2可以利用清洁、易得, 且取之不尽的太阳能, 为减少CO2排放并满足全球能源长远需求提供了一个潜在方法。
本文介绍了α、β、γ三种晶相的Ag2WO4, 通过原位还原在表面负载Ag纳米颗粒, 以提高Ag2WO4的光催化活性和稳定性, 并探究催化剂的作用机制。采用液相离子交换法制备α- Ag2WO4和β-Ag2WO4 。AgNO3和Na2WO4混合研磨，之后用水合肼还原制备的Ag/Ag2WO4,再利用氨水分离单质Ag与目标产物，得到的成品采用扫描电镜-能量色散X射线光谱观察样品的形貌、结构及组成; X射线衍射仪分析样品的晶相结构; 紫外-可见分光光度计测试样品的光吸收性能; 比表面积测试仪测试样品的比表面积; X射线光电子能谱仪分析样品的表面组分和电子能级特性等, 电子峰结合能位置根据C 1s峰(结合能284.6 eV)进行校正。结果分析得出在可见光照射下Ag/Ag2WO4较之相应的Ag2WO4显示了更高的光催化还原CO2生成CH4的能力, 且催化剂的寿命得到明显改善。获得的最佳催化剂为4%-Ag/β-Ag2WO4, 反应3 h后的QY、EROEI、TON和k值分别为0.145%、0.067%、9.61和1.96 × 10– 6min–1。A g 纳米颗粒的L S P R 效应是提高A g /Ag2WO4催化活性和稳定性的主要因素。