纳米WO_3/TiO_2的制备及光催化甲烷和水的反应性能

【摘要】：采用溶胶-凝胶法制备了WO3/TiO2纳米复合催化剂,通过XRD、IR、UVDRS技术对材料的表面性质与构造、光响应性能进行了表征,并研究了该催化剂作用下光催化甲烷和水生成甲醇的反应性能;考察了煅烧温度、WO3掺杂量对光催化活性的影响,并研究了反应条件对甲醇产量的影响。结果表明:掺入WO3使TiO2光催化活性提高,扩大了光激发波长范围;催化剂煅烧温度为600℃、WO3摩尔分数为3%时,光催化性能最佳;在紫外光照射下,光激发WO3/TiO2表面产生光生空穴,催化甲烷转化为甲醇,甲烷转化率为16.2%,对甲醇的选择性达到76%。 【作者单位】： 安徽理工大学化学工程学院;芜湖三安光电股份有限公司;
【关键词】： WO/TiO 甲烷 甲醇 光催化
【基金】：安徽省教育厅自然科学基金资助项目(2005kj118),安徽省教育厅自然科学基金资助项目(KJ2009A121)
【分类号】：O643.32
【正文快照】： 十多年来,甲烷光催化氧化法制甲醇取得了很大的进展,已有研究把甲烷引入光催化分解水的多相体系中,主要产物为甲醇和氢气[1]。由于甲烷的C-H键的离解能(435kJ/mol)与水分子的离解能(498kJ/mol)相近,半导体催化剂吸收光激发产生的电子-空穴对可与水分子和甲烷分子作用产生·OH

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