研究目的
设计空心TiO2上空间分离的Au和CoO双助催化剂,以增强CO2还原为CH4的光催化活性。
研究成果
TiO2空心球内外表面空间分离的CoO和Au双助催化剂显著提升了CO2还原为CH4的光催化活性。该催化剂的最优活性是原始TiO2的60倍。分离式双助催化剂的协同效应促成了优异的活性,光催化过程中活性中间体为吸附态CO2-。H2O蒸汽作为电子供体和空穴捕获剂参与反应。
研究不足
提供的文本中未明确提及实验的技术和应用限制,以及潜在的优化领域。
1:实验设计与方法选择:
采用简单模板法合成中空TiO2,将空间分离的CoO和Au双助催化剂分别作为空穴和电子收集剂,负载于TiO2中空球(THS)内外表面。
2:样品选择与数据来源:
制备并表征了负载不同助催化剂的THS样品。
3:实验设备与材料清单:
X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、布鲁诺尔-埃米特-泰勒(BET)比表面积测试、漫反射光谱(DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、电子自旋共振(ESR)、原位傅里叶变换红外光谱(FTIR)、光电化学测试。
4:实验步骤与操作流程:
制备CoO@C、THS@CoO和Aux@THS@CoO样品,评估其CO2还原的光催化活性。
5:数据分析方法:
通过XRD、TEM、BET、DRS、XPS、ESR、FTIR及光电化学数据分析评价光催化性能。
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