铜掺杂TiO2/PCN异质结光催化还原二氧化碳性能研究

作者：赵炎; 郝雪薇; 时海南; 李佳慧; 李克艳^*; 郭新闻^*

来源：无机盐工业, 2023, 55(08): 21-27.

DOI：10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0310

• 光催化
• 二氧化碳还原
• 聚合氮化碳
• Cu掺杂
• 异质结

以Cu Cl2、NH2-MIL-125(Ti)和尿素为前驱物，通过煅烧法制备了不同Cu掺杂量的二氧化钛/聚合氮化碳(PCN)异质结(Cu Ti CN)。其中3Cu Ti CN光催化还原CO2性能最优，在可见光下CO的产生速率可达735μmol/(g·h)，分别是纯PCN和Ti O2/PCN异质结的9倍和3倍。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气物理吸附、紫外可见漫反射光谱、光致发光谱(PL)等手段对光催化剂的组成、结构和光电化学性质进行了表征。研究发现，Cu掺杂和异质结的构建增强了可见光吸收，增大了材料的比表面积，提高了光生载流子的分离和传递效率。根据带隙数据和莫特-肖特基曲线得到了异质结的能带结构，并提出了Cu掺杂TiO2/PCN异质结光催化还原CO2的机理。

• 单位
  大连理工大学; 精细化工国家重点实验室