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不同形貌金属硫化物光催化还原CO2研究开题报告

 2021-12-23 09:12  

全文总字数:2987字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

研究目的:近年来,温室效应更受到了各界的广泛关注和高度重视。引起温室效应的一大原因,就是co2的过度排放。随着工业生产的发展和生活水品的提高,人们对于化石燃料的依赖日益加重,这就导致了空气中的co2含量超标,造成了不小的危害。co2是一种无毒、不易燃且造价低廉的有机碳源,如果能有效的回收再利用,则既可以降低co2在大气中的浓度,又可以将之转化成烷烃、醇类和其他有机物,从而实现碳资源的循环利用。本研究利用半导体材料金属硫化物(如mos2、zns)还原co2为碳氢化合物,在减少co2含量,降低温室效应影响的同时,还能提供碳氢燃料,缓解能源短缺问题。金属硫化物半导体材料具有良好的可见光响应和优异的光催化活性。研究发现硫化物光催还剂的导带是由d和sp轨道组成的,而价带是由s 3p轨道组成,比o 2p轨道更负,导致导带电位足以还原co2。很多硫化物具有较窄的带隙(如zns、mos2),能在紫外光或可见光范围响应,因而常被用作光敏化剂。

研究意义:目前光催化还原co2的研究受到了广泛关注,如果能在众多的光催化材料中找到既高效环保又经济简易的催化剂,将取得co2回收和循环利用的重大进展。也能很大程度上的减轻温室效应带来的影响。

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2. 研究的基本内容

1、查找文献选取最佳方案合成出不同形貌的金属硫化物。

2、实验研究不同合成的催化剂光催化co2效率,得出金属硫化物的某种较高产率的形貌特征。

3、分析金属硫化物光催化co2的发展前景。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案:液相法(水热法、溶剂热法)制备不同形貌(花状、管状、棒状)的二元金属硫化物,比较不同形貌对光还原co2效率的影响。

进度安排:

2016.10.8-2016.11.8:阅读相关文献资料,对课题有初步认识,并整理文献梳理研究思路。

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4. 参考文献

[1]李贤达.光催化还原co2反应催化剂的研究进展[r].2011.

[2]何江山.水热法制备不同形貌纳米mos2研究进展[j].中国钼业,2012,36(6).

[3] lin h t, chen x y et al.hydrothermal synthesis and characterization of mos2 nanorods[j].materials letters,2010,64:1748-1750.

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