【摘 要】
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化石燃料的消耗打破了自然界碳平衡,充分利用自然界可再生生物质是解决这一问题有效方法。呋喃甲醇是一种生物质衍生物分子,通过光催化技术可以实现其在温和、低能耗条件下选择性氧化,生成高附加值的呋喃甲醛。然而,目前光催化转化效率仍较低,因此,开发高效光催化剂具有重要的研究意义。在众多光催化剂中,ZnxCd1-xS固溶体由于其带隙可调控等优点受到人们广泛关注。我们以此为主催化剂,通过光沉积方法合成Zn Cd
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化石燃料的消耗打破了自然界碳平衡,充分利用自然界可再生生物质是解决这一问题有效方法。呋喃甲醇是一种生物质衍生物分子,通过光催化技术可以实现其在温和、低能耗条件下选择性氧化,生成高附加值的呋喃甲醛。然而,目前光催化转化效率仍较低,因此,开发高效光催化剂具有重要的研究意义。在众多光催化剂中,ZnxCd1-xS固溶体由于其带隙可调控等优点受到人们广泛关注。我们以此为主催化剂,通过光沉积方法合成Zn Cd S负载金属复合光催化剂,探究了金属种类、负载量等对于光催化性能的影响。结果表明:Ru较其他贵金属表现出更优异的助催化性能,当负载量为1 wt%时,光催化性能最优,7 h内呋喃甲醇的转化率为12%,产物呋喃甲醛的选择性接近100%,同时伴随着0.123 mmol氢气产生。此外,我们进一步探究了Pd-Ni双金属对催化呋喃甲醇氧化性能的影响。研究发现Pd-Ni双金属对催化呋喃甲醇氧化展现出更高的活性,室温下7 h内,呋喃甲醇催化转化率达到47%,产物呋喃甲醛的选择性接近100%,产氢量为0.472 mmol。光催化机理的研究表明,负载的金属可以显著提升光生电子-空穴的分离效率,加快催化剂表面反应,提升光催化产氢以及呋喃甲醇的转化效率。
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