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光催化技术具有能耗低、操作简便、反应条件温和、无二次污染等突出优点，因而在环境保护、能源转换、新物质合成等多个方面具有广阔的应用前景。光催化还原实现CO2的再资源化，具有理论意义和实用价值。然而，目前TiO2光催化还原CO2的量子产率还很低，远未达到实用化的程度，因此对TiO2的改性，提高催化剂的光催化效率成了目前研究的重要课题。本论文制备了TiO2、SiO2/TiO2、Cu/TiO2、CuO/TiO2复合催化剂，考察了催化剂的性质及其在悬浮液中光催化还原CO2的性能。
以TiO2(P25)为催化剂，在其悬浮液中光催化还原CO2合成甲醇。系统考察了催化剂用量、溶液pH值、NaHCO3起始浓度对还原产物甲醇的影响。结果表明，催化剂用量为1g/L、溶液pH为3、NaHCO3起始浓度为300 mg/L时生成的甲醇产量最大，反应5h为14.0mg/L；
用溶胶-凝胶法制备TiO2时，在酸性溶胶中引入适量的氨水可以生成颗粒较小、比表面较大且分散性好的催化剂，提高了TiO2的反应活性，在光催化还原反应5h时生成16.0 mg/L的甲醇和1.30 mg/L的甲醛；
用水热法制备的SiO2/TiO2复合催化剂，在氧化硅和二氧化钛之间形成了Si-O-Ti键。SiO2的存在抑制了TiO2晶粒生长，提高了锐钛型TiO2的比表面积，且随着含硅量的增加，SiO2/TiO2的UV吸收逐步蓝移，禁带宽度增加。SiO2/TiO2的光催化还原活性随着含硅量的增加先增加后减小。3.5wt％SiO2/TiO2的还原活性最强，反应5h甲醇产量达21.0 mg/L，甲醛达3.54 mg/L；
用超声浸渍法制备了CuO/TiO2、Cu/TiO2复合催化剂。CuO/TiO2容易捕获电子，并将电子向界面上的电子受体传递，与Cu/TiO2相比显示出更高的活性。最佳的氧化铜的负载量为2wt％，反应5 h甲醇产量达18.0 mg/L，甲醛产量达0.75 mg/L。