研究目的
开发高效、稳定且易于回收的光催化剂,用于光化学还原二氧化碳以生产燃料和化学品。
研究成果
将金属镍纳米颗粒封装于少层石墨碳(GC)中的磁性Ni@GC中空球体被开发用于高效稳定的光催化二氧化碳还原。这种多孔Ni@GC复合材料能有效促进光生载流子的分离与传输,并提升二氧化碳吸附能力。该Ni@GC复合光催化剂具有高度稳定性,且可通过磁场轻松分离实现循环使用。
研究不足
二氧化碳还原速率的逐渐降低是由于钌的光漂白作用,这在染料敏化光化学体系中是常见的现象。
1:实验设计与方法选择:
通过在N2气氛下对含镍金属有机框架(Ni-MOF)进行热退火制备了Ni@GC中空球体。
2:样品选择与数据来源:
Ni-MOF前驱体通过三聚氰酸与Ni2+离子的溶剂热反应制备而成。
3:实验设备与材料清单:
Ni(NO3)2·6H2O、三聚氰酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、水、乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、聚四氟乙烯内衬高压釜、[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O光敏剂、乙腈、H2O、三乙醇胺(TEOA)、高纯度CO2、配备420 nm长通截止滤光片的300 W氙灯、气相色谱仪(Agilent 7890B)。
4:2O、三聚氰酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、水、乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、聚四氟乙烯内衬高压釜、[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O光敏剂、乙腈、H2O、三乙醇胺(TEOA)、高纯度CO配备420 nm长通截止滤光片的300 W氙灯、气相色谱仪(Agilent 7890B)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:Ni-MOF样品以1 °C min-1的升温速率在N2流中600 °C退火2小时。光催化CO2还原反应在可见光照射下的气密石英循环反应器中进行。
5:数据分析方法:
通过在线气相色谱仪检测并定量生成的气体。
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Agilent 7890B
7890B
Agilent
Gas chromatograph
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Ni@GC
Photocatalytic CO2 reduction
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Ni-MOF
Precursor for Ni@GC
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Ru(bpy)3Cl2·6H2O
Photosensitizer
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