国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：马梦丹, 周安宁, 段飞阳, 贾忻宇, 凌洁,
关键词：Ti<sub>1</sub>Li<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>-层状双氢氧化物(LDHs), 石墨相氮化碳, 光催化, 异质结, CO<sub>2</sub>-甲苯,
光催化CO<sub>2</sub>还原是实现CO<sub>2</sub>绿色转化利用的重要途径之一，但一直受其反应转化效率低的制约。开发新的CO<sub>2</sub>还原反应体系和提高光催化剂的可见光利用率及光生电子与空穴的分离效率是解决上述问题的有效方法。本文利用甲苯作为底物，构建了光催化CO<sub>2</sub>-甲苯耦合反应的新体系，并通过静电组装法合成了Ti<sub>1</sub>Li<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>-层状双氢氧化物(LDHs)/石墨相氮化碳(g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>)复合光催化剂。重点研究了该复合光催化剂的光电性质及在CO<sub>2</sub>-甲苯耦合反应体系中的光催化反应特性。结果表明，在光催化CO<sub>2</sub>-甲苯耦合体系中，Ti<sub>1</sub>Li<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>-LDHs/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>作用下，CO<sub>2</sub>被还原为CO，甲苯被氧化为苯甲醇、苯甲醛及苯甲酸苄酯，其中苯甲醛和苯甲醇的含量可达到4.80和4.70 mmol/g<sub>cat</sub>。这主要归因于Ti<sub>1</sub>Li<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>-LDHs/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>中，g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>将Ti<sub>1</sub>Li<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>-LDHs在紫外区的吸收扩展到了可见光区，并提高了Ti<sub>1</sub>Li<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>-LDHs的分散性，从而为光催化反应提供更多的活性位点；Ti<sub>1</sub>Li<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>-LDHs/g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>的界面处形成了S型异质结，有利于界面处的光生电子的转移，提高了其光生电子与空穴的分离效率，而甲苯可作为有机底物加快空穴的消耗速度促进了CO<sub>2</sub>还原反应的进行。为CO<sub>2</sub>与小分子有机物协同转化提供了一种新思路。
来源：2023年第3期
《复合材料学报》期刊编辑部