【摘 要】
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光电催化还原二氧化碳是一种环境友好的高效方法,可将过量排放的CO2转化为燃料与化学品,减少温室效应并存储太阳能为化学能.本研究设计制备了新型磷掺杂的WO3催化剂,并将其用
【机 构】
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兰州大学化学化工学院,甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室,应用有机化学国家重点实验室,兰州730000
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光电催化还原二氧化碳是一种环境友好的高效方法,可将过量排放的CO2转化为燃料与化学品,减少温室效应并存储太阳能为化学能.本研究设计制备了新型磷掺杂的WO3催化剂,并将其用于CO2和水转化为碳基化学品.通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、顺磁共振(EPR)等证实了新型催化剂的成功制备;通过紫外可见(UV-vis)、线性扫描伏安曲线(LSV)、莫特-肖特基(Mott-Schottky)和电化学交流阻抗谱(EIS)表征了其光电性能.结果表明,随着P掺杂量的增加,其导带位置从WO3的-0.13 V升高到30-P样品的-0.54 V,增强了其对CO2的还原能力;所有样品X-P比纯WO3有更高的活性,其中15-P电极还原CO2的活性最高,其光电池的表观光量子效率为0.4％,与植物的光合作用相当,且导带位置越高越有利于甲酸和乙酸产物的生成,而相对较低的导带更有利于乙醇的生成.同时,氧空位对反应的正影响也通过设计H2O2猝灭实验进行了验证.
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