[发明专利]一种基于光致缺陷反应的二氧化碳全分解方法有效

专利信息
申请号: 201611080428.7 申请日: 2016-11-30
公开(公告)号: CN106629609B 公开(公告)日: 2018-06-19
发明(设计)人: 王冰;王小辉;辛振宇;闫世成;邹志刚 申请(专利权)人: 南京大学
主分类号: C01B13/02 分类号: C01B13/02;C01B32/05;B01J23/14
代理公司: 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人: 陈建和
地址: 210093 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 发明公开了一种基于光致缺陷反应的二氧化碳全分解技术,涉及一种将二氧化碳转化为碳和氧气的方法。该技术包括氧化物半导体光催化剂及光源。具体方法:光照光催化剂产生光生电子和光生空穴;光生空穴氧化光催化剂表面的氧原子,在材料表面生成氧空位;氧空位活化二氧化碳分子;光生电子还原二氧化碳中的碳原子为单质碳;二氧化碳中的氧原子填补光催化剂表面的氧空位,实现材料循环再生。本发明操作简便、成本低廉、环保低耗、材料可循环利用。 1
搜索关键词: 光催化剂 氧空位 二氧化碳 光生电子 光生空穴 缺陷反应 氧原子 二氧化碳分子 二氧化碳转化 还原二氧化碳 氧化物半导体 分解 材料循环 单质碳 可循环 碳原子 活化 光源 氧气 光照 再生 填补 环保
【主权项】:
1.一种基于光致缺陷反应的二氧化碳全分解方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将半导体光催化材料置于密闭的系统中,对该系统抽真空,使密闭系统的真空度达到阈值;(2)对步骤(1)处于真空下的半导体光催化材料进行光辐照,使其表面生成氧空位;(3)将二氧化碳引入至步骤(1)中的密闭系统,继续光照,利用步骤(2)中真空光辅照后的半导体光催化材料还原二氧化碳;在步骤(1)中,所涉及的半导体光催化材料为能发生光腐蚀反应的所有氧化物半导体光催化材料;密闭系统的真空度为 0~0.4 Pa;所涉及的半导体光催化材料为容易发生光腐蚀的氧半导体光催化材料,所述材料为MxGeyOz、M=Zn,Ni,Co,Fe;x,y,z为相应的摩尔数,且x≥0,y≥0,z>0。
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