1、=bQ;b4陈 静 刘引烽 华家栋( Zvs0 “ Z 201800) o,25 , V 3,CV Y ?s0# , b4! ?。 “ ,E-mail:L2002-06-20 l,2002-10-15K 1 9 CO2;bQb4,1 #TiO2、CdS#M, 1 Y+,V74Q;br q。 6,bQV # 9MT 。1oM = ;b4 Photocatalysts forPhotocatalytic Reduction of Carbon DioxideChen Jing,LiuYinfeng, HuaJiadong(Departmentof Polymer Materials, Shangh
2、ai University, Shanghai201800,China)Abstract The application of photocatalystsinthe photocatalytic reductionof carbon dioxide, including TiO2,CdS andiron oxideswasreviewed.Because of some inherent shortcomings,for the catalytic reaction these catalystswere changedtheir oxidation-reduction potential
3、and photo absorption characteristics through modification to increasetheir photocatalytic activity andselective capacity, andmeanwhile, the solar energy couldbe usedmore efficiently.Themechanismsforthe processof reactionswere slaointroduced.Key words Carbondioxide, Photocatalyst, Reduction, “ v 45:v
4、 CO2c 67 o ir; mC。 s 1 CO2%, h“v ir, ? 3 , 、W8 , H Vh Q7 5。 ,CO28 Q s 、 1il。;bCO2Q V 、N、 ?, 8“eL e,yN B1Z_。30 M ,S= ?bCO2QZ 7 v 14 。4CO2Qr q, B sb4;b4。“ -,;b41=、 ;#M ,YV , 、 、,4 ;bCO2#4; HESR、 U6、XPS、AES(,u0 ? ) m Qb46_, Q ,V74;bCO2r q4 $。 =;bQb4 # +。184Y 2003 M3 http: www.hxtb.org1 TiO28“TiO21 i“ F
5、、 # , ;b 、 0 K ? ; N(HREELS),?CTiO2(100)TiO2(110)V ? 3CO2H2O;bQ :TiO28(100) b H1JJ?, qsY3.52.4nmol (hgb4);7(110) b HCH3OH, O q ,0.8nmol (hgb4)。TiO2,Suri9Anpo7 (V TiO2;bKz。 y TiO28,99%TiO2 l10m, s ( , v1V 185http: www.hxtb.org Y 2003 M3 , ?z l;0 ? ,;br q,#;bQ TiO2Tb4。Anpo7 4 9 ? 5(V1)。 + TiO2;bQ,b4V
6、v, CO2 l;7TiO2V OH i O i| ;bQ。 TiO2V OHQ Es1 , YV1(OH1H1);bQ T。V1 +TiO2 #;bTab.1 Physical properties andphotocatalytic activity of several TiO2 catalystsb41V (m2g-1)CO2 l (molg-1) i(molg-1)-OHM i#eVCO2 q(molh-1g-1) F16 1 6 1 3.47 0.03 51 17 22 1.6 3.32 0.02 F49 10 5 3.0 3.50 0.17 3 0.4 7 3.1 3.09 0.
7、042 eTiO2BTiO2A;bCO2H2OQ V 3C1,CO2r q。Tanaka10,u0 ? XPS_?C,BTiO2V CO2 s0 Ti, ;+,7Pt-TiO2V 5 CO。8V V e ?4 ;V 0 q, P ;?YS_oZ_M .r Vn; u,r ?4 BNo。 V e ZE,TiO2V a V ,n ?) r P0V8 _V ,7 b =8,; 30; 3 brs ,4 ;b4br q。 # e ;br qY。 , +11 TiO2、=! Pd TiO2、RuO2 TiO2、Pd RuO2 TiO2TCO2;b4。 Q ,TiO2 l;0 ? P AH+HH2 ,7H
8、H2 V PdV , _。NQ,8TiO2 30PdV 0 _,PdH2 CO2 HCO3- 3, H, VM$?0,BV V/ Q TV U:Pd+2H HPd(H)HPd(H)+HCO-3 HCO3Pd(H)HHCO3Pd(H)H Pd+HCO-2 +H2O|HV U V _0。TV ,TiO2V e,br q A4, br qV c MM1, c ,brTz。 L,TiO2V H e, br q1 e Hv4,Pd RuO2 TiO2b4CO2;br q, 1J 。TiO2V e , bQ9, +4。Ishitani12V,TiO2V ePtPd V PCO2;, 1 CH4;7 Ru、
9、Rh、Au eH,5CH3COOH。Hirano13|xTiO2A, ;bCO2 3J?J 。NQ,TiO2V 4CO2? 0Q ,7 OT4 bQ186Y 2003 M3 http: www.hxtb.org7Cu2+,Cu2+B 3CO2B M? 0Q,V7$TiO2V,7CO25$ 3。 LV , TiO2ACO2;bQA, ;Trb4,T4。NQ,F aKHCO3 H,5Cu2+? 3, V PJ?J q9v, V 0 T v。Anpo79TiO2V CubQ1T, PCH3OH q446nmol gb4。Adachi14“Cu eTiO2, ?C JY, J?J 。7 ,JY q。
10、4 /Q :TiO2+h TiO2 (e-+h+): H2O hTiO2,Cu2H+1 2O2: CO2 hTiO2CO hTiO2C2H+e-TiO2,Cu CH22H+e-TiO2,Cu CH4CH2Cu C2H4tCV , eTiO2 H,Yy iK 。Cu TiO2b4M ! OLR,v? 3 _ JV,=8“|M6 V,; 3、 ?%i 3 L=il, q、 3 “s 5。3 ; 4 eTiO2TiO2 ;b ? z, z(Eg =3.2eV), ?$ ;ol387.5nm uW; ?,7 uW; ? ?2%。yN, r ?, |; TiO2;b4V , v?oS,9F;bQr q。
11、; 4 ;L、 H、; 3。; 4s0MV, V40TiO2 z8,8 0 CO2 。 ,Willner15| ; No TTiO2 ,; ? 1TiO2 , Vn; u V$? 3;0,i V|; 30 TiO2,0 %M V4|CO2J 。4 cM M ,Bt + 0 Fe2+、Ru3+9 V ;b4 TiO28b4 bCO2Q, 。Sharma16“K4Fe(CN)6TiO2x ;bCO2,J J 。“K4Fe(CN)6c 9F,J J q 59F,rKv/。 y K4Fe(CN)6 i9F H,Fe(CN)64-$? 3 ? %M,M 30, PCO2 3J J 。rKD,K4Fe(C
12、N)6c 9FK4Fe(CN)6“TiO2 ,V7E Bb。M、#c 08 N z,yN z; l?+, O 、 N,y79 ;b4 。;bCO2Q H, A Hq:B H2CO3( 187http: www.hxtb.org Y 2003 M3 CO2) CH3OH;= NAO2 H2O。7+F5 V Hq。(Bi,Pb)2Sr2BiFe2O9+Y Hq, VT;b4bCO2 3J?, ;b “Pb 97417 。CO2+H2O Fe-Bi-Sr-Pb-Oh CH3OHMatsumoto18CaFe2O49 ;bCO2,?CCaFe2O4b4 F NaH2PO2BaCO3 VCO2;b 3J
13、?。 y, CaFe2O4 ? P0CO2 3, N ? O2 H2OM1, P bH2O,Av ? 3。F H2PO2-Fe2+, VTr4, PCaFe2O4N b。 Hq/,|BaCO3x F cH2PO2-CaFe2O4 A,b44 CO2(CO32-,y7 V A;CO2 3J?。V 3J? G ;vo Vw,CaFe2O4 30CO2。BaCO3(V )+6H2O+6e- Ba2+CH3OH+8OH-Ba2+CO32- BaCO3(V )Grodkowski19 HM;bCO2T。 n5| HCoPcFePcCoPc-FePc-,B V| 01CoPc-2-,Hq/t1 V CO2
14、Q 3COJ 。 T8“F br q。 TP ; 4T。5 -B8-B= ZnS、CdS、CdSe# 8“ B 1; , zV1.85eV( CdSe)3.91eV(8 ZnS),;Y V, Vn; z f,7 ;Y+ jG 22 ,yN8 , ;bZ , , +T.s0Y,1998,(1):18.26 Y Liu, LChen, BSuet al.J.Appl.Polym.Sci., 2002, 84:1263.27 BJLiu, T Torimoto, HYoneyama.J.Photochem.Photobiol.A:Chem., 1998, 113:93.28 HFujiwara, H
15、Hosokowa, K Murakoshi et al.Langmuir, 1998, 14:5154.29 M Kanemoto, K Ishihara, YWada et al.Chem.Lett., 1992:835.30 HFujiwara, HHosokawa, K Murakoshi et al.J.Phys.Chem.B, 1997, 101:8270.31 JM Nedeljkovic, M TNenadovic, O IMicicetal.J.Phys.Chem., 1986, 90:12.32 L G Wang, S JPennycook, S T Pantelides.P
16、hys.ReviewLett., 2002, 89:075506.33 J STaylor.Mater.Res.Soc.Symp.Proc., 1999, 536:413.34 T S Dzhabiev, AM Uskov.Zh FizKhimSSSR, 1991,65:1039.35 HKisch, G Twardzik.Chem.Ber., 1991,14:1161.36 MM TaquiKhan, N Nageswara Rao, DChatterjee.J.Photochem.Photobiol., A:Chem., 1991, 60:311318.37 CHWong, L Danil
17、s, WHO Johnsonet al.J.Am.Chem.Soc., 1981,103:6227.38 CHWong, JGordon, CL Cooney et al.J.Org.Chem., Soc., 1981, 46:4676.39 HInoue, Y Kubo, HYoneyama.J.Chem.Soc., Faraday Trans., 1991, 87:553557.40 CHWong, GM Whitesides.J.Am.Chem.Soc., 1982, 104:3542.41 IWillner, DMandler, A Rinklin.J.Chem.Soc., Chem.Commun., 1986:1022.42 T Inoue, A Fujishima, SKonishi.Nature, 1979:638.43 l, , .b,2002,23:162164.44 HYamashita, A Shiga, SKawasaki et al.Energy Convers.Manag., 1995, 36:617620.191http: www.hxtb.org Y 2003 M3
