化学论文_Co_3O_4/WO_3复合催化剂的合成及可见

文章摘要:温和条件下将甲烷选择性直接转化为甲醇仍然面临巨大挑战。本文通过水热合成法并结合表面浸渍过程制备了Co₃O₄/WO₃复合催化剂，采用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X-射线光电子能谱（XPS）、透射电镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱等测试技术对Co₃O₄/WO₃复合物的结构组成与微观形貌进行系统表征，在室温可见光照射下研究了Co₃O₄/WO₃对甲烷转化制甲醇的催化性能。结果表明复合Co₃O₄可显著提升甲烷光催化转化性能，最优催化剂3.0%Co₃O₄/WO₃在可见光照射2 h时的甲烷转化量为2041μmol/g，对应的甲醇产生量及其选择性为1194μmol/g和58.5%，分别为单一WO₃的4.03倍和2.39倍，优于多数文献报道的甲烷转化异相光催化剂，且具有良好的循环稳定性。结合瞬态光电流与电子顺磁共振测试结果，揭示了引入Co₃O₄增强复合催化剂甲烷转化性能的内在机理，对设计光驱动甲烷转化制甲醇催化剂具有重要理论指导意义。

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