随着大量化石燃料的开发利用,二氧化碳排放量急剧增加,这对地球生态和人类生存环境构成极大威胁,而利用太阳能驱动CO₂转化为高附加值的化学品可以缓解这一问题,该技术具有广阔的应用前景。目前,CO₂转化的相关课题研究的产物主要为碳一（C1）的产物（CO和CH₄）。本文以H₂O为还原剂,在模拟太阳光照射下,将CO₂转化为两个碳以上（C2+）高附加值产物（如C₂H₆和C₃H₈）。本课题采用一种高比表面积、形貌可控、功能可调的金属有机骨架MIL-125（Ti）作为催化剂载体,制备MIL-125（Ti）/Ag/g-C₃N₄（MAC）三元体系催化剂,并将其应用于光催化CO₂和H₂O的反应。研究显示:Ag纳米颗粒均匀地被光沉积在MIL-125（Ti）表面,它不仅能通过表面等离子体共振效应增强MIL-125（Ti）对可见光的吸收,而且能够在MIL-125（Ti）和g-C₃N₄之间起到了电子传输的桥梁的作用,有效地降低光生电子和空穴的复合效率。此外,质子化g-C₃N₄为复合催化剂提供大量的反应中间体H⁺,Ag和g-C₃N₄的协同作用增强反应活性。结果表明,在模拟太阳光下照射3 h,MAC-6光催化活性最好,CO和CH₄的产量分别达到109.95μmol/g和46.33μmol/g。采用MIL-125（Ti）作为前驱体经过煅烧得到MOFs衍生物——圆片状多孔的混合双晶型TiO₂,为了将产物延伸到两个碳以上（C2+）的产物,引入Cu和Co共掺杂对多孔TiO₂进行改性。其中,Co元素是常用的费托反应催化剂,可以提高C-C偶联催化反应。研究表明,当仅掺杂Cu时,主产物是CO和CH₄;然而当Cu和Co共掺杂时,产物向C2+高附加值产物转化,主产物转变为C₂H₆,同时具有CO和CH₄以及少量的C₃H₈。这是因为Cu元素在TiO₂导带附近形成电子的捕获中心,而Co元素在TiO₂价带附近收集大量的空穴,Cu和Co的共掺杂增强反应的氧化还原能力,为反应提供更多的H⁺,增加·CH₃的碰撞机率,从而促进碳链增长,生成C2+烷烃产物。光催化反应结果显示:在模拟太阳光下照射3 h,0.02%Co-1.0%Cu/TiO₂催化剂的活性最好,CO、CH₄、C₂H₆和C₃H₈产量分别达到150.58μmol/g、169.79μmol/g、267.60μmol/g、10.07μmol/g。这项工作为CO₂光催化还原产生C2+烷烃提供新的理想途径。