Co3O4/WO3复合催化剂的合成及可见光催化转化甲烷制甲醇

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本研究通过水热合成法并结合表面浸渍过程制备了Co3O4/WO3复合催化剂,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱等测试技术对Co3O4/WO3复合物的结构组成与微观形貌进行系统表征,在室温可见光照射下研究了Co3O4/WO3对甲烷转化制甲醇的催化性能.结果表明,复合Co3O4可显著提升甲烷光催化转化性能,最优催化剂3.0%Co3O4/WO3在可见光照射2 h时的甲烷转化量为2041μmol/g,对应的甲醇产生量及其选择性为1194μmol/g和58.5%,分别为单一WO3的4.03倍和2.39倍,优于多数文献报道的甲烷转化异相光催化剂,且具有良好的循环稳定性.结合瞬态光电流与电子顺磁共振测试结果,揭示了引入Co3O4增强复合催化剂甲烷转化性能的内在机理,对设计光驱动甲烷转化制甲醇催化剂具有重要理论指导意义.
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