CuO-SiO2气凝胶@TiO2纳米纤维无牺牲剂光催化还原CO2

来源：精细化工杂志2021年第5期北京时间：

作者：文曼

摘要：采用溶胶法制备CuO-SiO2复合气凝胶，在气凝胶孔道内填充TiCl4，气相中水解生长了高结晶度的TiO2纳米纤维，纤维直径~16 nm。通过XPS、UPS、UV-Vis DRS、荧光光谱（PL）等表征了材料的结构及光电性能。结果表明，在CuO-SiO2复合气凝胶表面生长的TiO2纳米纤维（CuO-SiO2@TiO2）对可见光有明显吸收，且荧光强度较商用TiO2（P25）大幅降低，光生电子-空穴对更加稳定。再在纳米纤维上负载CuO，所得CuO-SiO2@TiO2/CuO在可见光区的吸收进一步增强。300 W的氙灯为光源，分别以CuO-SiO2@TiO2及CuO-SiO2@TiO2/CuO为催化剂，无牺牲剂条件下光催化还原CO2，4 h后甲醇的产率分别为1304.0 μmol/g-cat及1589.0 μmol/g-cat，TOF分别为0.038/h及0.046/h。循环实验表明纳米纤维具有较好的光催化稳定性，经过5次光催化循环实验后，CuO-SiO2@TiO2/CuO的保留率 ~ 94%，甲醇产率可达1472.0 μmol/g-cat，TOF为0.042/h。

关键词：TiO2纳米纤维;光催化;CO2还原;无牺牲剂;可见光