纤维素模板法增强CuO-ZnO光催化CO2还原性能研究

以漂白针叶木浆(SBKP)为载体，负载CuO-ZnO后炭化，制备得到了纤维素纤维先负载后炭化的CuO-ZnO-生物炭(CuO-ZnO-CL+C)复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)、双恒电位仪和真空光催化还原CO2系统，考察了载体负载、炭化的先后顺序对复合材料中CuO-ZnO负载的影响，结果表明：先炭化后负载的生物炭(CC+L)与CuO、ZnO只是物理混合作用，其表面没有羟基对催化剂进行吸附固定，极易发生团聚，由此制得的CuO-ZnO-CC+L复合材料的CuO含量没有CuO-ZnO-CL+C高，CuO-ZnO-CL+C复合材料的晶型更完整、光电流强度更高、电阻更小，光催化还原CO2活性更好。以CO得率为考察指标，探讨了Cu2+与Zn2+物质的量比值、复合材料炭化温度、纤维素纤维直径对所制备的CuO-ZnO-CL+C的光催化性能的影响，结果表明：以SBKP为纤维素模板，在Cu2+与Zn2+物质的量比为1∶6，复合材料化温度为500 ℃时，制得的CuO-ZnO-CL+C含碳量为64.86%，CuO和ZnO负载量分别为10.94%和26.50%，光催化还原CO2为CO的得率达到0.22 mmol/(g·h)，CH4得率为0.043 mmol/(g·h)，CO的选择性高达83.7%。