包括：光源、石英冷井、反應器、升降架、低溫水槽等部分
功能：主要研究固相表面和氣相（如氮氧化物和烴類）光化學變化，如塑料和橡膠制品的老化現(xiàn)象等。
特點：1、樣品置于反應器內(nèi)。
2、光源放置于石英冷井中，通冷卻水降溫。
3、*的反光罩設計，可使樣品充分接受光照。
4、升降架可以電動升降，支撐板高度可任意調(diào)節(jié)。
5、可接氣象色譜儀。

　　對傳統(tǒng)半導體光催化劑而言，其較差的CO2吸附能力限制了CO2轉(zhuǎn)化效率的提高，為此在我們工作中，引入多孔材料―鋯基有機骨架(UiO-66)作為有效CO2吸附劑與TiO2光催化劑復合。設計的兩步合成策略賦予TiO2/UiO-66復合材料豐富的分級孔結(jié)構(gòu)，從而確保了充足的催化位點和高CO2吸附量(78.9 cm3 g-1)。

　　后，以水為電子給體的溫和氣-固相催化體系中，CH4的產(chǎn)率可達17.9μmolg-1 h-1，選擇性高達90.4%，即使在低的CO2濃度條件下(≤2%)，光催化效率也能達到與純CO2氣氛相當?shù)乃?。后，從CO2富集和催化位點暴露等方面詳細討論了光催化活性提高的機理，闡明這種復合結(jié)構(gòu)的*性。終實驗結(jié)果發(fā)表在Applied Catalysis B: Environmental上。

　　化石燃料消耗量和二氧化碳排放量的增加帶來了嚴重的能源危機和環(huán)境問題，例如溫室效應。由于光催化技術(shù)可以直接利用可持續(xù)的太陽能將大氣中的CO2分子轉(zhuǎn)化為有價值的含碳燃料，因此它是同時緩解能源和環(huán)境壓力的一種有前途的方法。典型的TiO2基光催化劑，由于它們的低比表面積和缺乏匹配的孔結(jié)構(gòu)而通常具有極低的CO2分子吸附能力，因此其CO2轉(zhuǎn)化效率的提高受到限制。對于非均相光催化，轉(zhuǎn)化效率主要取決于在光催化劑表面的催化活性位點上CO2分子的吸附。因此，需要開發(fā)具有高CO2吸附能力和足夠的催化位點的高性能光催化劑。

　　通過多孔材料與光催化劑復合是使CO2分子在催化位點上吸附和富集以提高CO2轉(zhuǎn)化效率的一種可行性策略。金屬有機骨架(MOFs)作為新型微孔晶體材料，具有大的比表面積，且對CO2吸附具有高親和力，因此將MOFs材料和具有匹配的帶隙結(jié)構(gòu)光催化劑復合可以充分利用它們的高CO2捕獲能力和半導體特性的優(yōu)點，有利于電子轉(zhuǎn)移到活性位點，然后與吸附的CO2進行催化轉(zhuǎn)化。

　　目前文獻當中通常通過兩種不同類型的方法來設計異質(zhì)結(jié)構(gòu)。一種是在光催化劑表面包裹MOFs，以充分利用MOFs的高比表面積和吸附CO2的特性，盡管這種方法有益于提高催化劑的比表面積和CO2吸附量，但是MOFs的存在掩蔽了部分催化位點以及光吸收。另一種是在MOF的表面上組裝光催化劑，以將活性位點暴露在外部，為了避免表面負載的光催化劑堵塞MOFs的多孔結(jié)構(gòu)，需盡量降低光催化劑的含量，這意味著光催化反應的活性位點十分有限。這兩類方法的挑戰(zhàn)是二氧化碳吸附量和暴露的催化位點之間常常不可兼得?；谝陨蠁栴}，我們設想構(gòu)筑MOF基復合材料能夠保證高CO2吸附能力的條件下，還能暴露出足夠的活性位點以進行光催化CO2轉(zhuǎn)化。

　　研究亮點

　　我們設計一種簡單的兩步合成策略制備TiO2/UiO-66異質(zhì)結(jié)構(gòu)，該方法保證即使TiO2在復合材料中含量高達81.3 %時，CO2吸附量相比較于純UiO-66僅下降20%(從98.9下降到78.9 cm3 g-1)，在很大程度上保留了UiO-66的微孔結(jié)構(gòu)，同時提供了足夠的催化位點。有趣的是，所設計的復合光催化劑即使在較低的二氧化碳濃度(≤2%)下，CH4產(chǎn)率也能達到與純CO2氣氛相當?shù)乃健?/p>

　　圖文解析

　　催化劑的合成與表征

　　TiO2/UiO-66復合材料是通過簡單的兩步法制備。首先，通過回流-水熱法制備結(jié)晶高的二氧化鈦納米顆粒。然后，通過自組裝方式將TiO2納米顆粒吸附在UiO-66表面上。如圖1a-d所示，TiO2團簇均勻的覆蓋在UiO-66八面體的光滑表面上，由于超細TiO2顆粒之間靜電斥力的存在，所以形成的TiO2團簇沒有密集覆蓋住UiO-66八面體的表面，避免對UiO-66孔結(jié)構(gòu)的堵塞。通過圖1e和f中放大和高分辨率的TEM圖像可以清楚地識別UiO-66和TiO2之間的界面。圖1h-j中的高角度環(huán)形暗場(HAADF)映射圖像進一步表明UiO-66八面體表面上TiO2團簇的均勻分散。