研究目的
研究具有可调孔隙和腔体尺寸的TiO2微球的制备及其在模拟阳光下增强光催化CO2还原的性能。
研究成果
具有可调孔隙和腔室尺寸的二氧化钛中空微球,因增强了二氧化碳扩散与吸附能力,在模拟阳光下展现出更优异的光催化还原二氧化碳性能,从而实现更高的CO产率。该方法为开发高效二氧化碳还原用二氧化钛催化剂提供了极具前景的策略。
研究不足
该研究聚焦于模拟阳光下的二氧化碳光催化还原,其在自然阳光条件下的性能可能有所差异。文中未讨论该合成方法在大规模应用中的可扩展性和成本效益。
1:实验设计与方法选择:
采用简单的溶剂热法制备了具有不同结构(实心、蛋黄/壳和空心)的TiO2微球。
2:样品选择与数据来源:
以商业P25粉末为起始原料。
3:实验设备与材料清单:
扫描电子显微镜(SEM,QUANTA 250 FEG)、X射线衍射仪(XRD,Bruker D型)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM,JEOL JSM-2100)、X射线光电子能谱(XPS,Thermo Fisher ESCALAB 250)、比表面积分析仪(BET,Micromeritics BEL sorp)、拉曼光谱仪(Renishaw in Via)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-vis DRS,Perkin-Elmer Lambda 950)、光电流与电化学阻抗(CHI 660D工作站)。
4:0)、X射线光电子能谱(XPS,Thermo Fisher ESCALAB 250)、比表面积分析仪(BET,Micromeritics BEL sorp)、拉曼光谱仪(Renishaw in Via)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-vis DRS,Perkin-Elmer Lambda 950)、光电流与电化学阻抗(CHI 660D工作站)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程包括将P25溶解于H2O2和NH3·H2O混合液中,随后进行溶剂热处理与结晶。
5:数据分析方法:
通过测量紫外光和模拟太阳光下的CO产率评估光催化活性,并利用Knudsen扩散方程计算扩散系数。
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SEM
QUANTA 250 FEG
FEI
Scanning electron microscopy for morphological analysis
-
XRD
Bruker D diffractometer
Bruker
X-ray powder diffraction for crystallographic analysis
-
HRTEM
JSM-2100
JEOL
High resolution transmission electron microscopy for detailed structural analysis
-
XPS
ESCALAB 250
Thermo Fisher
X-ray photoelectron spectroscopy for surface chemical analysis
-
UV–vis DRS
Lambda 950
Perkin-Elmer
UV–vis diffuse reflectance spectra for optical absorption properties analysis
-
BET surface area analyzer
BEL sorp
Micromeritics
Surface area and pore size distribution analysis
-
Raman spectroscopy
in Via
Renishaw
Raman spectroscopy for vibrational and structural properties analysis
-
Photocurrent and electrochemical impedance workstation
CHI 660D
Shanghai Chenhua
Photocurrent and electrochemical impedance measurements
-
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