论文部分内容阅读
石化类能源的即将枯竭以及长期使用所带来的碳排放和环境污染问题成为当今困扰经济发展的两大痼疾。如何高效利用现有的石化类能源和降低含碳排放成为解决问题的关键所在。60%以上的含碳排放来自汽车尾气,有效的控制汽车尾气的排放是解决问题的核心。在封闭式条件下,将汽车所排放的CO2尾气收集并有效的转化成碳氢燃料,再次为汽车利用,很有研究意义。本课题涉及SrFeO3-x材料对CO2的次级产物碳酸氢根(HCO3)光催化转甲醇(CH3OH)的性能研究,目的是探索在太阳光或室内照明条件下,C02的碳氢燃料光催化转化问题。这不仅能实现能源循环利用,同时还缓解环境污染和能源紧缺问题。首先是对CO2的现状以及处理方法进行简单的介绍；其次对光催化C02转碳氢燃料系统进行综述；然后对光催化HCO3转碳氢燃料的反应体系进行研究,设计并搭建了光催化反应及测试体系；最后对合成SrFeO3-x材料,光催化HCO3转CH30H性能进行了研究。具体为：1.用机械合金法制备纳米级钙钛矿型SrFeO3-x光催化材料,对其微观性能(XRD、TEM)及热稳定性进行研究(DTA/TGA)。2.对SrFeO3-x材料在日光灯照射下转化HCO3的光催化性能进行研究。分别从催化剂的量(0g、0.013g、0.025g、0.05g)、溶液浓度(0.01mol/L、0.02mol/L、 0.05mol/L、0.lmol/L、 0.2mol/L、0.5mol/L、lmol/L)、反应时间(3h、6h、9h、12h)对催化效率进行了研究,同时与制备的SrTiO3材料进行了光催化对比试验。3.对样品进行CH3OH的气相色谱测试研究,结果表明：40W日光灯照射12h SrFeO3-x材料对0.1 M的NaHCO3溶液最优速率为8.934 μmol/(gcat-h)(国外报道的300W氙灯下Pt/NaNbO3的催化效率为4.9 μmol/(gcat·h)) 。SrFeO3-x材料可见光的应用前景优势,为未来利用自然光催化CO2转碳氢燃料奠定了基础。