周 亮 张雪华 林 琳,3 李 盼,3 邵坤娟,3 李春忠 贺 涛,3,*



无模板法水热合成CoTe及其可见光光催化还原CO2性能

周 亮1,2张雪华2林 琳2,3李 盼2,3邵坤娟2,3李春忠1,*贺 涛2,3,*

(1华东理工大学材料科学与工程学院，上海 200237；2中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室，中国科学院纳米科学卓越创新中心，国家纳米科学中心，北京 100190；3中国科学院大学, 北京 100049)

本文利用无模版水热法合成了碲化钴(CoTe)纳米催化剂。为了避免引入残炭，所有的反应物均为无机化合物。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和X射线光电子能谱(XPS)等技术对所制备的CoTe纳米材料进行了表征。结果表明，所得产物为具有六方结构的海绵状CoTe，且具有可见光(> 420 nm)光催化活性。当以,-二甲基乙酰胺(DMA)或纯水为溶剂时，二氧化碳(CO2)均可被光催化还原为甲烷(CH4)，但产率较低。而在催化体系中加入牺牲剂三乙醇胺(TEOA)后，产物由CH4变为一氧化碳(CO)。这些实验结果表明，溶剂和牺牲剂的引入均可影响CoTe纳米催化剂对CO2的光催化还原性能。

CoTe；CO2；光催化还原；有机溶剂；牺牲剂

1 引言

近年来，随着“温室效应”和能源危机的日益加剧，半导体催化剂光催化还原CO2制备高附加值有机化合物引起了众多研究者的极大关注。Inoue等1在1979年发现TiO2在光照下能将CO2还原为CO、CH4和甲醇(CH3OH)等有机产物。目前，研究人员尝试了多种半导体催化剂光催化还原CO2。如TiO22–7、ATiO3(A = Sr, Ca, Ba, Pb)8–11、ZrO212,13、WO314,15和ZnO16等，以筛选出合适催化剂和更好地理解光催化还原CO2的相关机制。然而，光催化还原CO2时，很多半导体催化剂的禁带宽度太宽，不能有效利用占太阳光谱42%以上的可见光17,18。