环境问题和能源危机是21世纪人类面临和急需解决的重大科学问题。近些年来，环境污染日益严重，为了解决这一难题，人们展开了治理污染、保护环境的科学研究。光催化技术以半导体为催化剂，利用太阳能为驱动力，是治理环境污染的一种有效方法;模拟植物光合原理，利用地球上资源最丰富的太阳能，将工业生产排放的废气中的CO2通过光催化作用下转化为有机物，供人类再次利用，对环境保护以及能源可持续发展具有战略意义。
本工作采用软模板法制备出介孔TiO2，用光沉积贵金属对介孔TiO2表面进行修饰，并用掺氮的方法对介孔TiO2进行可见光改造。采用XRD、UV-Vis DRS、BET、TEM、XPS和ICP等方法对催化剂进行了各种表征。通过系统研究不同贵金属的担载、贵金属的担载量对催化活性的影响，筛选出在紫外光下光催化还原CO2活性最好的催化剂。实验结果表明0.2wt.％的金属Pt担载的介孔TiO2的光催化活性最好，还原产物只有CH4，其产率为5.72μmol/gcat。在此基础上，将掺氮介孔TiO2担载0.2wt.％的金属Pt后做可见光下光催化还原CO2的活性测试，以得到最佳掺氮温度为525℃，掺氮量为0.84％（相对于氧原子量）。
本文还采用硬模板法制备出不同纳米尺寸的铌酸盐(NaNbO3，LiNbO3)。通过XRD、UV-Vis DRS、Raman spectrometor、BET和TEM等方法对铌酸盐进行了各种表征，探讨了在铌酸钠前驱物与SBA-15质量比一定的前提下，钠铌摩尔比对铌酸钠纯度的影响，以及不同的铌酸钠前驱物与SBA-15质量比，对铌酸钠的纳米尺寸的影响。对于NaNbO3(3∶1)而言，当钠铌比为2∶1时，制备出的NaNbO3为纯相，颗粒尺寸为5 nm;对于NaNbO3(5∶1)而言，当钠铌比为1.5∶1时，制备出的NaNbO3为纯相，颗粒尺寸为7 nm;对于NaNbO3(8∶1)而言，当钠铌比为1∶1时，制备出的NaNbO3为纯相，颗粒尺寸为15 nm。将固相烧结法、溶胶-凝胶法和模板法制备的铌酸盐(NaNbO3，LiNbO3)分别作为光催化降解异丙醇的光催化剂，探讨铌酸盐的种类、制备方法以及纳米尺寸对其活性的影响，得出15 nm颗粒尺寸的NaNbO3光催化活性最好。
- 作 者：
- 庄宗瑾
- 学科专业：
- 应用化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 江苏大学
- 导师姓名：
- 李秀凯
- 学位年度：
- 2012
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
