徐忠震,贾亚辉,高道伟,赵 伟,陈国柱**

富氧空位/梯次结构CeO2的制备及光催化CO2还原

徐忠震1,贾亚辉1,高道伟1,赵 伟2*,陈国柱1**

(1.济南大学化学化工学院,山东 济南 250022；2.山东省地质科学研究院,自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,山东 济南 250013)

采用Ce-BTC(均苯三甲酸)为模板,通过尿素溶液浸渍合成了具有富氧空位/梯次结构的CeO2催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)和紫外可见漫反射(DRS)等手段对其进行了表征.结果表明,与金属有机框架(MOFs) 浸渍尿素高温煅烧可以获得金属氧化物/g-C3N4复合材料不同, Ce-BTC/尿素体系煅烧后产品中未检测到g-C3N4,这可能与CeO2的存在抑制了尿素分解产物的热缩聚过程,影响了g-C3N4的生成有关,但尿素的引入改变了Ce-BTC煅烧产物CeO2的氧空位浓度,且获得梯次结构.将具有富氧空位/梯次结构的CeO2-5用于光催化CO2还原,催化结果表明:反应4h的CO产率可达2.06μmol/g,CH4产率可达1.42μmol/g,性能是Ce-BTC未浸渍尿素溶液直接煅烧得到的CeO2的7倍以上.

缺陷氧；多孔结构；MOFs；CeO2；g-C3N4

社会的飞速发展以及人口膨胀导致化石能源面临枯竭,并且产生大量温室气体[1],如CO2,其浓度升高加剧了温室效应,进而带来全球变暖、海平面上升等问题[2-3].光催化是一种绿色、节能的方式,可以利用太阳能和半导体催化剂将CO2转化为CO、CH4等高附加值产物,被认为是实现“碳达峰”和“碳中和”的有效途径之一.所以,研究开发高效的光催化剂将有助于CO2的……