石墨相C?N?作为CO?还原光催化剂稳定性的研究

摘要： 大气中不断升高的二氧化碳浓度对全球变暖和气候变化产生重大影响。通过将二氧化碳转化为有用产物来实现其捕获与利用是当前的研究热点。本研究采用石墨相氮化碳(g-C3N4)作为潜在光催化剂，探究了光驱动的二氧化碳还原反应。实验在批次式气相光反应器中进行，将g-C3N4粉末负载于玻璃载体上开展光催化还原研究。测试条件为70°C、初始压力2.5巴的紫外-可见光照射环境。在CO2存在下照射g-C3N4时，检测到的唯一气相产物是一氧化碳(CO)，且其生成速率随时间递减。掺杂氧的g-C3N4也进行了二氧化碳还原测试，但效率低于原始g-C3N4。多次循环光催化还原显示g-C3N4活性逐渐下降。无CO2条件下也观察到微量CO生成。通过FTIR和XPS对使用前后材料进行表征发现，经紫外-可见光照射或热处理后氧官能团含量增加。虽然已有研究报道g-C3N4作为光催化剂的应用，但本工作强调需要通过重复实验和对照测试来确定材料稳定性。