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Ni/TiO_(2)光热协同催化乙醇与CO_(2)重整
1
作者 王雪珂 蒋宇 +2 位作者 刘美娜 倪子茵 蔡伟杰 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期649-655,共7页
利用乙醇与CO_(2)重整制合成气是实现温室气体CO_(2)减排和碳资源可持续利用的可行策略之一,有助于“碳达峰碳中和”目标的实现。系统研究了担载型Ni/TiO_(2)催化剂上光热协同乙醇干重整反应性能并利用SEM、TEM、BET、XRD、UV-VISDRS、H... 利用乙醇与CO_(2)重整制合成气是实现温室气体CO_(2)减排和碳资源可持续利用的可行策略之一,有助于“碳达峰碳中和”目标的实现。系统研究了担载型Ni/TiO_(2)催化剂上光热协同乙醇干重整反应性能并利用SEM、TEM、BET、XRD、UV-VISDRS、H_(2)-TPR、CO_(2)-TPD等表征手段对催化剂的理化性质进行了研究。结果表明Ni/TiO_(2)催化剂具有较充足的氧空穴位,较窄带宽可扩大其光响应范围。光热协同催化有助于降低反应化学能,提高反应速率并且抑制甲烷、丙酮等副产物的生成。研究结果可为高效光热多相催化剂的构建设计以及CO_(2)高值化利用提供指导。 展开更多
关键词 乙醇 干气重整 光热协同 合成气 Ni/TiO_(2)
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可再生能源驱动的CO_(2)基环状碳酸酯合成研究进展
2
作者 许立锋 武安国 +2 位作者 于芳羽 李红茹 何良年 《有机化学》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3091-3105,共15页
环状碳酸酯是重要的化工产品,在电池电解液、化妆品、油漆等领域具有广泛应用,同时还是有机合成的绿色溶剂和反应原料.环状碳酸酯是工业规模CO_(2)转化的重要产品,主要通过环氧化物与CO_(2)的环加成反应进行制备.在传统的热催化反应中,... 环状碳酸酯是重要的化工产品,在电池电解液、化妆品、油漆等领域具有广泛应用,同时还是有机合成的绿色溶剂和反应原料.环状碳酸酯是工业规模CO_(2)转化的重要产品,主要通过环氧化物与CO_(2)的环加成反应进行制备.在传统的热催化反应中,由于环氧化物活化开环具有较高的能垒,因而一般需要较高的反应温度.近年来,新材料的发展推动了环加成反应催化剂的创新,新的催化模式不断出现,尤其是光驱动和电驱动的环加成反应实现了温和条件下环状碳酸酯的制备.此外,电驱动的烯烃或邻二醇与CO_(2)合成环状碳酸酯也取得了初步的研究成果.总结了光/电驱动的CO_(2)合成环状碳酸酯的反应,旨在通过对材料设计和催化机理的介绍,为新型反应路径和催化材料的设计提供新思路. 展开更多
关键词 二氧化碳 催化活化 可再生能源 环状碳酸酯 光热协同
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光驱动的CoO_(x)/WO_(3-x)光热协同催化CO_(2)还原 被引量：1
3
作者 杨娟 田然 +2 位作者 王大钊 戴俊 杜智华 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期5158-5169,共12页
基于半导体光催化还原的人工光合成技术可在室温常压下将CO_(2)转化为碳基燃料,被认为是同时缓解能源短缺和环境危机的理想策略,但因已有光催化剂对太阳光利用不足、光生电荷复合快,致使CO_(2)光还原能量转换效率仍较低。采用水热法并... 基于半导体光催化还原的人工光合成技术可在室温常压下将CO_(2)转化为碳基燃料,被认为是同时缓解能源短缺和环境危机的理想策略,但因已有光催化剂对太阳光利用不足、光生电荷复合快,致使CO_(2)光还原能量转换效率仍较低。采用水热法并结合表面浸渍过程首次制备出无定型CoOx/WO_(3-x)复合光催化剂,通过XRD、TEM、XPS、EPR和紫外-可见-近红外吸收光谱等测试技术对催化剂的晶相组成、微观形貌、光吸收特性与氧空位缺陷进行系统表征。CO_(2)光还原实验结果表明可见-近红外光照射3 h后,WO_(3-x)为催化剂仅可检测到3.2μmol·g^(−1)的CH4,复合CoO_(x)可显著提升WO_(3-x)的CO_(2)光催化还原性能,相同条件下最优催化剂2.5wt%CoO_(x)/WO_(3-x)的CO与CH4产生量分别可达78.2和19.7μmol·g^(−1)。引入氧空位可在WO_(3-x)的能带结构中形成一新的中间能级,增强近红外光吸收并使催化剂表面产生局部温升;复合CoO_(x)可在调控WO_(3-x)导带电势的同时,增强光生电荷的分离与迁移,光热效应和CoO_(x)助催化剂的协同作用是CO_(2)光催化转化性能增强的主要原因。此外,复合光催化剂CoO_(x)/WO_(3-x)具有优异的长期催化与结构稳定性。 展开更多
关键词 光催化 WO_(3-x) CoO_(x) CO_(2)光还原 光热协同
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金属氧化物半导体用于光热催化CO_(2)加氢反应:最新进展和展望 被引量：1
4
作者 万宇彤 方帆 +2 位作者 孙瑞雪 张杰 常焜 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第11期11-37,共27页
由于人类经济社会的快速发展,大气中二氧化碳的浓度逐年增加造成了严重的生态环境问题。为了应对气候变化带来的挑战,中国作出了“到2030年达到碳排放峰值,到2060年实现碳中和”的重大承诺。理想情况下,将二氧化碳转化为增值产品或太阳... 由于人类经济社会的快速发展,大气中二氧化碳的浓度逐年增加造成了严重的生态环境问题。为了应对气候变化带来的挑战,中国作出了“到2030年达到碳排放峰值,到2060年实现碳中和”的重大承诺。理想情况下,将二氧化碳转化为增值产品或太阳能燃料(如CH_(4)、CO)是一种两全其美的策略,可以同时缓解温室效应和解决能源供需不足的问题。在为上述策略提出的设想中,利用可再生的绿H2生产化学品来减少CO_(2)的方案是首选,它除了实现CO_(2)减排,还可以激发清洁能源的潜力。为了研究这一还原过程,人们设计了许多催化反应,其中光催化是最理想的方案,因为太阳能是清洁和可持续的。在光催化中,光热催化二氧化碳加氢技术因其较高的催化效率和太阳能的广泛利用而成为一种很有前途的CO_(2)转化方案。对光热催化加氢原理目前主要有两种解释:(1)仅以太阳光为能量源,驱动催化剂自身产热从而实现二氧化碳的转化。在这种情况下,反应仍以热催化方式进行。(2)光能与热能相互耦合协同催化反应的发生。因此,根据催化方式的不同,光热催化剂的合理设计和成功合成非常重要。值得关注的是,金属氧化物半导体由于其独特的能带结构和化学性质,高稳定性,环境友好等优点,被广泛应用于光热催化加氢反应的研究。在本文中,我们主要从负载催化剂、微观结构工程、缺陷工程三种不同的催化剂调控策略综述了金属氧化物材料用于光热催化CO_(2)加氢反应的研究进展,特别是近五年的重要研究成果。同时,对这些调制策略的机理进行了总结和介绍,以供进一步理解。本文还介绍了不同类型的光热加氢反应器,以及一些重要参数对催化反应的影响。最后,对金属氧化物催化剂的设计策略提出建议,并对光热减排技术的发展提出展望。 展开更多
关键词 CO_(2)还原 催化加氢 光热协同 金属氧化物 调控策略
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光热协同效应对PEEK纳米复合薄膜催化性能的影响 被引量：1
5
作者 雍友玉 《塑料科技》 CAS 北大核心 2020年第10期59-62,共4页
通过对热塑性塑料聚醚醚酮(PEEK)进行磺化,并负载光热催化剂硫化铜(CuS)和光吸收剂氧化石墨烯(GO),制备了高效的PEEK/CuS/GO光热催化材料。磺化PEEK显著改善了CuS的分散性并提高了其比表面积。GO作为一种光吸收剂可以有效地提高复合材... 通过对热塑性塑料聚醚醚酮(PEEK)进行磺化,并负载光热催化剂硫化铜(CuS)和光吸收剂氧化石墨烯(GO),制备了高效的PEEK/CuS/GO光热催化材料。磺化PEEK显著改善了CuS的分散性并提高了其比表面积。GO作为一种光吸收剂可以有效地提高复合材料的吸光度,并且CuS的光热效应可以将红外光转化为热能。在紫外-可见光条件下,由于PEEK改善了CuS的分散性和GO的电子接收效应,使得PEEK/CuS/GO具有较高的催化效率以及循环性。在模拟太阳光下,由于CuS在红外光下的光热效应,使得转化的热能升高了体系表面的温度,从而使得光激发的载流子(电子及空穴)迁移速率增加,因而PEEK/CuS/GO表现出高于紫外-可见光时的催化效率。 展开更多
关键词 PEEK 氧化石墨烯 CUS 光热协同效应
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