研究目的
开发一种新型的Nb - TiO?/g - C?N?直接Z型体系，用于在可见光下高效光催化还原CO?为有价值的燃料。
研究成果
铌掺杂成功降低了TiO2的带隙，且Nb-TiO2/g-C3N4直接Z型体系增强了CO2还原的光催化活性，在可见光下产生如CH4、CO和HCOOH等有价值的燃料。50%的组成比例显示出最高的效率，这是由于最佳的电荷载流子保留和氧化还原电位。
研究不足
该研究仅限于实验室规模的实验；未涉及可扩展性和实际应用的可行性。特定设备和材料的使用可能限制重现性。光催化效率可能受到研究中未控制的环境因素的影响。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过向TiO2中掺杂Nb以降低带隙能，并将其与g-C3N4复合形成直接Z型体系以增强光催化活性。方法包括溶胶-凝胶合成、煅烧及XRD、XPS、紫外-可见光谱、TEM和光电化学分析等表征技术。
2：样品选择与数据来源：
样品包括原始TiO2、Nb-TiO2、g-C3N4及不同配比的Nb-TiO2/g-C3N4（如25%、50%、75% Nb-TiO2）。数据来自实验室实验与仪器分析。
3：Nb-TiOg-C3N4及不同配比的Nb-TiO2/g-C3N4（如25%、50%、75% Nb-TiO2）。数据来自实验室实验与仪器分析。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括布鲁克AXN XRD、赛默飞世尔ESCALAB 250Xi XPS、日立U-4100分光光度计、FEI Tecnai G2-F20 TEM、配备Ag/AgCl和Pt电极的光电化学池、1000W氙灯、气相色谱仪（安捷伦7890B）。材料包括四异丙醇钛、乙醇铌、三聚氰胺、乙醇、2,4-戊二酮、二甲基甲酰胺、FTO导电玻璃、CO2气体。
4：实验步骤与操作流程：
Nb-TiO2采用溶胶-凝胶法制备并在500°C煅烧。g-C3N4由三聚氰胺煅烧合成。复合材料通过研磨混合后煅烧制成。表征涉及XRD、XPS、紫外-可见光谱、TEM。光催化还原实验使用CO2/H2O蒸汽在可见光下的反应器，产物通过GC分析。
5：数据分析方法：
采用Tauc图估算带隙，高斯拟合处理XPS数据，并根据产物生成量计算电子/空穴利用率。
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