Cu2O/TNTs电极的制备及其光电催化还原CO2合成甲醇研究

电镀与涂饰 , 2016, 35(9): 437-443.

Cu2O/TNTs电极的制备及其光电催化还原CO2合成甲醇研究

曹华珍 ^1, , 宁伟 ^2, , 姜志鹏 ^3, , 郑国渠 ^4,

1.浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州,310014

2.浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州,310014

3.浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州,310014

4.浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州,310014

关键词：二氧化钛 , 阳极氧化 , 纳米管阵列 , 氧化亚铜 , 脉冲电沉积 , 二氧化碳 , 还原 , 光电催化

Preparation of Cu2O/TNTs electrode and its photoelectrocatalytic performance for the reduction of CO2 to methanol

Keywords： titania , anodization , nanotube array , copper(Ⅰ) oxide , pulse electrodeposition , carbon dioxide , reduction , photoelectrocatalysis

以钛阳极氧化制备的TiO2纳米管(TNTs)阵列为载体,采用脉冲电沉积法将Cu2O沉积到TNTs的管壁上,制备了Cu2O/TNTs电极.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPs)对电极的形貌以及沉积物价态进行了表征.通过循环伏安、光电流-时间曲线测试,研究了沉积电位以及沉积电量对电极光电催化性能的影响.结果表明:脉冲电沉积的沉积物为Cu2O纳米颗粒.制备的Cu2O/TNTs电极光电活性及稳定性明显优于Cu2O/Ti电极.电位-0.5 V(相对于饱和甘汞电极)下脉冲沉积60 mC制备的电极对CO2还原具有较高的光电催化活性.在装有100 mL 0.1 mol/L NaHCO3溶液的自制密闭反应器中利用Cu2O/TNTs电极光电催化还原CO2,合成的产物主要为甲醇,还原5h后甲醇含量达到6.05 mg/L.

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