5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)的制备:取6.08g(40.5mmol)的4-甲酰基苯甲酸和2.8g(40.5 mmol)重蒸吡咯加入120ml丙酸,加热回流2小时。随后将反应后混合物冷却至室温,加入150ml甲醇,同时冰浴冷却搅拌0.5小时。离心分离得到沉淀,用甲醇和加热的蒸馏水洗涤数次直至滤液澄清。将得到的紫色粉末在80℃的烘箱中干燥12小时,制得TCPP。
CuTCPP的制备:将TCPP (0.261g, 0.33mmol)和CuCl2•2H2O (0.31g, 1.82 mmol)在DMF中回流5小时,冷却至室温,得到红色溶液,沉淀离心并用蒸馏水洗涤直到滤液澄清,真空干燥,得到红色固体即为铜(Ⅱ)四羧基苯基卟啉(CuTCPP)。
CuTCPP/P25m催化剂制备:将相应质量比的P25m和CuTCPP加入到乙醇溶液中,在90℃下回流5小时;再将反应混合液冷却、离心,并用乙醇洗涤直至滤液澄清,以除去过量的CuTCPP;然后在80℃下干燥,制得CuTCPP/P25m,CuTCPP/P25制备方法同上。
将商业性的P25可以根据水热正确处理的技巧,能够能够 接触面羟缴费基数量多P25m。进而将P25和P25m各与有差异水平的CuTCPP在酒精悬浊液中流回,能够能够 有差异水平比的CuTCPP/P25和CuTCPP/P25m。CuTCPP与P25 和P25m可以根据普通机械键连接,该促使剂被用以光促使CO2备份,情况出**的备份产CH4使用机械耐腐蚀性。使用机械耐腐蚀性测量阐明,在300W 氙灯下,CuTCPP/P25m促使离子液体活性较纯P25m,CO2备份使用机械耐腐蚀性很明显挺高。当中0.5%CuTCPP/P25m备份涌现出率各为19.39 CH4 μmol/g/h、2.68 CO μmol/g/h,当中较纯P25m促使涌现出CH4的量挺高了约46倍。
用水热的方法对P25m改性后,与CuTCPP回流成功制备CuTCPP/P25m催化剂。性能测试发现,该催化剂在300 W 氙灯下表现出CO2还原产CH4能力。通过进一步机理分析发现,铜(Ⅱ)四羧基苯基卟啉(CuTCPP)有助于提高P25的光吸收能力及光生电子和空穴的分离效率。此外,含有羧基的卟啉分子与P25表面羟基通过化学键联接,从而提高了材料的催化活性和稳定性。