研究目的
开发一种高效且具有成本效益的催化剂，用于将二氧化碳光催化还原为甲烷，解决活性、选择性和稳定性方面的挑战。
研究成果
优化后的500-TiO2@x催化剂凭借其独特的核壳结构和氧空位，在太阳光照射下对光催化CO2还原为CH4表现出高效性、选择性和稳定性。这为CO2利用和太阳能存储提供了一种有前景的途径，在催化应用中具有进一步发展的潜力。
研究不足
该研究仅限于实验室规模的实验；工业应用中的可扩展性和长期稳定性尚未得到充分解决。催化剂制备需要特定条件（如真空、高温），这可能对大规模生产构成挑战。反应条件（如高达20巴的二氧化碳压力）可能并非适用于所有实际场景的最佳选择。
1：实验设计与方法选择：
研究通过400-500°C铝热还原法制备黑色二氧化钛（TiO2@x），形成具有氧空位的晶核-非晶壳结构。在不同光源（紫外、可见、红外、太阳光）下进行CO2与H2O的光催化还原反应。
2：样本选择与数据来源：
使用原始TiO2和铝还原TiO2@x样品（400-TiO2@x与500-TiO2@x）。数据来自表征技术和催化活性测试。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于催化剂制备的双区炉、光催化测试用高压釜反应器、氙灯光源、产物分析用气相色谱仪（GC）及多种光谱仪（如XRD、TEM、拉曼、XPS、EPR）。材料包含TiO2粉末、铝粉、去离子水、高纯度CO2。
4：实验流程与操作步骤：
催化剂通过真空炉加热铝和TiO2制备。表征手段包括BET、XRD、TEM、紫外/可见/近红外、拉曼、XPS、EPR、光致发光（PL）、电阻测量。光催化测试在控制CO2压力、H2O体积、催化剂质量及辐照时间的高压釜中进行，产物通过GC分析。
5：数据分析方法：
采用太阳吸收率、选择性、时空产率及表观量子产率公式分析数据。统计方法通过多次实验确?？煽啃?。
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