Ni离子替位掺杂TiO2增强光热化学循环还原CO2研究

利用溶胶凝胶法（Sol-gel）制备纯TiO₂（ST）及Ni掺杂TiO₂（NT）纳米薄膜,将其应用在光热化学循环（PTC）还原CO₂中进行机理研究,并与商用P25（PT）进行对比.结果表明利用NT进行CO₂还原,每个循环得到的平均CO产率最高为5.30 μmol/g-cat,分别是利用ST与PT得到CO产率的3.13倍与2.28倍.利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDXS）及X射线衍射技术（XRD）研究样品的物质组成、晶体结构与形貌.稳态与时间分辨固体光致发光光谱（PL）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）和X射线光电子能谱（XPS）被用来进行材料光学性能及表面态检测,从而得到反应中激发电子转移机制.利用第一性原理计算研究材料表面氧空位形成能、态密度（DOS）及分态密度（PDOS）.结合实验表征与理论计算,理清控制PTC反应进行的关键因子.