N掺杂TiO2纳米纤维高可见光催化CO2合成甲醇

摘要 采用气相生长法在介孔SiO2球的表面上制备了? 8~10 nm的TiO2纳米纤维, 采用相同的方法, 还成功地制备了氮掺杂的TiO2(N-TiO2) 纳米纤维, 它具有更高的可见光催化活性。采用X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外–可见分光光度计(UV-Vis)、荧光分光光度计(PL)等对样品进行了测试分析。TiO2纳米纤维具有高结晶度的锐钛矿晶型, 掺氮后的TiO2纳米纤维带隙变窄, 在可见光波段有明显的吸收, 同时, 光生电子还原能力更强, 大大提高了可见光下催化还原CO2合成甲醇的产率。在300 W氙灯光照2 h后, 用纯TiO2纤维催化CO2合成甲醇, 产率为493.4 μmol？g-1?h-1, 转换频率(TOF) 为0.089 h-1; 以N-TiO2为催化剂合成甲醇产率提高了40.1%, 达695.1 μmol?g-1?h-1, 转换频率(TOF) 提高了40.4%, 为0.125 h-1