文献综述
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文献综述的意义与目的文献综述是指对所讨论问题的相关文献进行搜集、整理、归纳和鉴别,并对其所取得的讨论成果、存在的问题以及进展趋势等进行系统、全面的叙述和评论, 所以文献综述又可叫文献综合评述。
文献综述作为一种元讨论,应揭示讨论文献生发的规律历史生态,呈现不同层次、不同类型和不同阶段的讨论文献之间的关联性。
胜利的文献综述是批判性的或解释性的,它不仅具有“述性”,更具有“综性”,即是描述与解释、观赏与批判、继承与进展的有机统一,绝不是简洁的排列和积累。
1、文献综述具有何种学术意义作为一种详细而特别的元讨论,文献综述是学术讨论乃至学术创新的基石,正所谓“站在巨人的肩膀上才能比巨人看得更远”。
学术首先要学会“述”,即要在自己关怀的问题上,知道前人已经积累的学问,叙述别人已经取得的成果。
也就是说,做学问或学术就是先“照着说”,然后再“接着说”;即使我们最终要达到“六经注我”的境界,但也要从“我注六经”开头。
学术讨论具有历史继承性,整体上是螺旋式向前推动的,是后浪推前浪或前浪带后浪式的,若能踏着前人的脚印向前挺进,或踩着巨人的臂膀向上攀登,不仅可以让我们少走弯路,而且可以关心我们攀得更高、看得更远。
与此相反,假如无视或忽视前人的讨论成果,那么原地踏步或绕圈子势所难免,甚或重复前人的讨论,把前人早已取得的成果当作自己的发觉和创新。
对学术讨论而言,重温前人所做的讨论,可以使讨论者清晰地知道自己需要讨论什么、可以讨论什么。
批判性文献综述犹如清晰的讨论地图,它关心讨论者总结以前的讨论信息,指导讨论者以后的讨论路线,推动讨论或学问向更深层次进展。
有了批判性文献综述,讨论者不必自称专家或闻名学者,也会被认为了解所讨论领域的主要观点和争辩相关学科领域的主要理论及其应用以及本课题讨论的进展状貌,还可以证明自己的课题讨论是必要的、理性的和有根基的。
从世界范围看,大凡胜利的学者都特别重视文献综述,也精于文献综述。
为了今日的讨论,也为了将来的讨论,对过去所作的讨论再作一些讨论,是不行或缺的。
文献综述法一、引言文献综述法是一种重要的研究方法,通过对相关领域已有文献进行梳理、总结和分析,以了解研究领域的研究现状、趋势和存在的问题。
文献综述法不仅可以帮助研究者系统地了解已有研究成果,还可以为新的研究提供理论和实践支持。
在本文中,我们将介绍文献综述法的定义、特点、分类及操作步骤。
二、文献综述法的定义文献综述法是指在某一特定领域内,利用获取到的文献材料进行梳理、整理、分析和综合描写,以对该领域的研究现状和发展态势进行全面反映的方法。
文献综述的目的是帮助研究者掌握已有研究成果,发现问题和研究空白,促进学术研究的发展。
文献综述方法可以适用于各个学科领域的研究。
三、文献综述法的特点1.系统性:文献综述法需要遵循一定的研究规范和步骤,确保从获取文献到总结分析的全面性和系统性。
2.全面性:文献综述法要求研究者全面梳理已有文献,不能片面选择性地进行综述,以确保研究结论的客观性和科学性。
3.批判性:文献综述法要求研究者对文献进行批判性思考和分析,评价文献的科学性和可靠性,发现其中存在的问题和研究价值。
四、文献综述法的分类根据研究目的和方法的不同,文献综述法可以分为以下几种类型:1.历史综述:对某一领域的研究历史和发展进行总结和回顾。
2.理论综述:聚焦于某一理论或理论体系的研究,对其进行综合评价和探讨。
3.方法综述:对某一研究方法或技术的应用和发展进行梳理和分析。
4.主题综述:通过对某一主题或问题的已有研究文献进行综合分析和总结。
五、文献综述法的操作步骤1.确定研究目的和范围:明确文献综述的目的和范围,确定综述的主题和研究领域。
2.文献检索和筛选:使用合适的检索工具和关键词进行文献检索,筛选符合研究目的的文献。
3.文献梳理和整理:对筛选出的文献进行梳理和整理,建立文献数据库或档案。
4.文献分析和综合:对梳理好的文献进行分析和综合,归纳出已有研究的主要结论和发现。
5.撰写综述报告:根据文献分析结果,撰写文献综述报告,包括综述的背景、目的、方法、结论和展望。
国内外文献综述简析国内外文献综述是指对某一特定领域内已经发表的相关文献进行搜集、整理、分析和评述的一种学术研究方法。
通过对国内外文献的综合分析和比较,可以全面了解某一领域的研究现状、研究热点和趋势,为自己的研究提供理论和实证支持。
在进行国内外文献综述时,首先需要对研究领域的相关文献进行广泛的收集。
国内外期刊、学术会议论文、学位论文、专著等都是搜集文献的重要来源。
其次,需要对搜集到的文献进行筛选和整理,将与研究主题相关的文献进行归类和总结。
接着,对文献内容进行分析和评述,可以从理论、方法、实证结果等方面进行综合评价。
最后,根据对文献的综合分析,撰写综述文章或报告,对研究领域的最新进展进行全面的介绍和评论。
国内外文献综述的重要性不言而喻。
首先,通过对国内外文献的综合分析,可以帮助研究者全面了解某一研究领域的研究现状和发展趋势,为自己的研究提供理论和实证依据。
其次,国内外文献综述可以帮助研究者避免重复他人研究的工作,从而提高研究效率。
此外,通过国内外文献综述,研究者还可以发现某一领域的研究热点和争议问题,为自己的研究提供新的思路和方向。
然而,国内外文献综述也存在一些局限性。
由于国内外文献数量庞大,研究者很难对所有相关文献进行全面的搜集和分析,因此可能会存在遗漏某些重要文献的情况。
此外,国内外文献综述的结果也受到研究者个人能力和主观意识的影响,可能存在一定的主观性和片面性。
总的来说,国内外文献综述是一种重要的研究方法,可以帮助研究者全面了解某一研究领域的研究现状和发展趋势,为自己的研究提供理论和实证依据。
然而,在进行国内外文献综述时,研究者需要注意搜集文献的广泛性和准确性,同时也要注意对文献内容进行客观的分析和评价。
文献综述前言万能模板文献综述的主要构成文献综述一般包括研究背景及意义、国内外研究现状、本文的研究内容及研究安排,结论(述评)以及相关的参考文献。
常见的框架如下:(1)研究背景-研究现状-评述-参考文献(2)前言-研究现状及主要观点-目前研究中的不足-参考文献(3)目前研究的主要方向和观点-目前研究中的不足-参考文献一、研究背景(字数在200到300字为宜)研究背景应明确研究问题,并简要论证研究该问题的原因。
背景可以从理论或现实层面论证其重要性与必要性,可供利用的论证资料包括各种调查统计资料、已有文献、相关政策等。
举例(仅做参考):国家逐步重视×××,使得×××快速发展,但在由于×××情况下,使得×××的×××方面有待提高。
在国内宏观政策、规划方面,×××是一个遵循科学方法和依据的助人服务过程,科学性和合理性的助人过程则需要×××这一关键环节;在具体的×××的运行方面,缺少第三方的专业评估组织,这些都制约着我国×××朝着专业性和职业化的方向发展;基于此,本研究旨在通过对我国×××发展现状进行系统把握,对我国×××进行研究,提出相应的完善措施。
二、研究现状研究现状是文献综述的主体,叙述某一时期某一学科领域的现状、水平及成就。
大致可以分为以下三步:概括、分析、整合回顾。
第一步是概括。
对所选文献的研究重点,研究手段及研究结论先进行概括。
第二步是分析。
对文献进行分析,提炼出这些文献研究中所做的贡献、影响、优点与不足。
第三步是整合回顾。
对文献进行整合,找出现阶段研究方法(方向)存在的不足,提出改进的方向及思路。
本科毕业论文文献综述文献综述是本科毕业论文的一个重要组成部分。
那么,如何撰写本科毕业论文文献综述呢?一起来看看吧。
如何撰写本科毕业论文文献综述?一、文献综述的含义文献综述是文献综合评述的简称,是指在全面搜集有关文献资料的基础上,经过归纳整理“分析鉴别,对一定时期内某个学科或专题的研究成果和进展情况进行系统”全面的叙述和评论。
#综$是要求对文献资料进行综合分析“归纳整理,使材料更精练明确”更有逻辑层次;#述$就是要求对综合整理后的文献进行全面的“系统的论述。
毕业论文文献综述就是针对自己论文选题,全面搜集与所选题目相关的文献资料,经过归纳整理”分析鉴别,对一定时期内与该课题有关的研究成果和进展情况进行系统“全面的叙述和评论以及对本人研究课题的启发。
简而言之,就是自己选择的课题原来有哪些人做过哪些研究,研究的进展程度及结果如何等。
二、写作文献综述的意义写作文献综述,至少具有以下方面的意义:1.通过搜集文献资料的过程,可进一步掌握专业文献的查找方法和资料的积累方法,在查找的过程中同时也扩大了知识面,还可以弥补以前所学知识的不足。
2.查找文献资料”写好文献综述是撰写毕业论文开题报告的前提,也是为毕业论文的写作打基础的过程。
特别是对于管理类学科的学生,其毕业论文一般均为综述性的形式。
3.通过文献综述的写作,能提高归纳“分析”综合能力,有利于提高自己的科研能力和写作水平。
三、写作文献综述的步骤写作文献综述一般经过以下几个步骤:搜集阅读文献资料“拟定提纲(包括归纳”整理“分析)和最后成文。
1.收集和阅读资料。
论文题目确定后,就要围绕题目搜集有关的文献资料。
一、文献综述的作用与目的文献综述要针对某个研究主题,就目前学术界的成果加以探究。
文献综述旨在整合此研究主题的特定领域中已经被思考过与研究过的信息,并将此议题上的权威学者所作的努力进行系统地展现、归纳和评述。
在决定论文研究题目之前,通常必须关注的.几个问题是:研究所属的领域或者其他领域,对这个间题已经知道多少;已完成的研究有哪些;以往的建议与对策是否成功;有没有建议新的研究方向和议题。
文献综述法引言。
文献综述法是一种系统性的文献研究方法,通过对已有文献进行搜集、整理、分析和综合,对某一特定领域或问题进行深入研究,从而得出结论和提出建议。
文献综述法在学术研究和实践中具有重要的作用,能够帮助研究者深入了解某一领域的研究现状和发展趋势,为进一步的研究提供理论和实践基础。
本文将从文献综述法的定义、特点、步骤和应用等方面进行综合介绍,以期为读者提供一些有益的信息和启发。
一、文献综述法的定义。
文献综述法是指研究者通过对已有文献进行搜集、整理、分析和综合,对某一特定领域或问题进行深入研究的方法。
它是一种对已有研究成果进行系统性整理和总结的研究方法,通过对已有文献的梳理和分析,能够帮助研究者了解某一领域的研究现状和发展趋势,为进一步的研究提供理论和实践基础。
二、文献综述法的特点。
1.系统性,文献综述法是一种系统性的研究方法,需要对已有文献进行全面、系统的搜集、整理和分析。
2.综合性,文献综述法能够对已有文献进行综合分析,从而得出结论和提出建议。
3.理论性,文献综述法能够帮助研究者了解某一领域的理论基础和发展趋势,为进一步的研究提供理论支持。
4.实践性,文献综述法能够帮助研究者了解某一领域的实践经验和问题,为实践提供参考和借鉴。
三、文献综述法的步骤。
1.确定研究目的和范围,首先需要确定研究的目的和范围,明确研究的重点和方向。
2.文献搜集和筛选,然后需要对已有文献进行搜集和筛选,找出与研究主题相关的文献。
3.文献阅读和整理,接下来需要对已有文献进行阅读和整理,梳理出文献的主要内容和观点。
4.文献分析和综合,然后需要对已有文献进行分析和综合,找出文献之间的联系和差异。
5.撰写文献综述,最后需要撰写文献综述,总结已有文献的研究成果和结论,提出自己的见解和建议。
四、文献综述法的应用。
文献综述法在学术研究和实践中具有广泛的应用价值,能够帮助研究者深入了解某一领域的研究现状和发展趋势,为进一步的研究提供理论和实践基础。
开题报告的文献综述是什么意思引言在进行学术研究或者科研项目时,开题报告是一个重要的环节,用于对所要进行的研究或项目的目的、内容以及方法进行描述和分析。
而作为开题报告的一部分,文献综述则是对已有研究成果和文献进行全面梳理和回顾的过程。
本文将对开题报告的文献综述进行深入探讨,并解释其意义和作用。
文献综述的定义文献综述(Literature Review)是指对已有的研究成果、学术论文、相关书籍、刊物等文献资料的系统检索、筛选、整理和分析,以获取当前研究领域的最新进展和研究动态。
文献综述旨在为研究者提供一个清晰的基础,帮助他们了解和把握当前研究领域的前沿知识,为自己的研究提供理论依据和实践指导。
文献综述的意义和作用1.阐明研究的研究背景与意义:文献综述可以帮助研究者在开题报告中明确研究的背景和意义。
通过对已有研究成果的梳理和分析,研究者能够清晰地描述自己的研究在学术领域中的地位和重要性。
2.提供理论支持和研究基础:文献综述为研究者提供了有关该领域前沿知识和理论基础的全面了解。
这有助于研究者在设计研究方案和方法时有条不紊,避免重复研究,提高研究质量和效率。
3.揭示研究现状和问题:通过文献综述,研究者可以了解当前该领域的研究现状和存在的问题。
这有助于研究者在开题报告中准确描述自己的研究内容和目标,并确定自己的研究问题与前人研究的关联性和创新点。
4.引导研究思路和方法选择:文献综述为研究者提供了丰富的研究思路和方法选择。
通过对已有研究成果的分析和比较,研究者可以借鉴前人的研究设计和方法,确定自己研究的合适路径和方法。
文献综述的步骤和方法进行文献综述时,研究者可以按照以下步骤进行:1.确定研究领域和范围:在开始综述前,首先明确自己的研究领域和范围,这有助于筛选和检索相关文献。
2.检索和筛选文献:根据研究目标和关键词,通过图书馆、学术数据库、搜索引擎等途径检索相关的文献资料。
然后根据文献的标题、摘要和关键词进行初步筛选,选取与自己研究相关的文献。
文献综述的范文导读:本文是关于文献综述的范文的文章,如果觉得很不错,欢迎点评和分享!【篇一:关于企业竞争力研究的文献综述】一、序言伴随我国成功加入世界贸易组织,市场更加开放,竞争日益激烈。
相关领域(产业)不同程度、有条件、分步骤地放宽市场准入,大批外资企业涌入我国市场,参与市场竞争。
竞争力是市场竞争的产物。
我国走市场竞争的道路不过20 来年,企业竞争力的研究远远落后于西方发达国家,但是伴随市场竞争程度的不断深入,有关企业竞争力方面的研究愈发重要。
企业竞争力研究对企业良性成长壮大至关重要,也是培育与提升企业综合实力的重要途径之一。
迄今为止,国内外众多学者和相关组织对企业竞争力的研究颇多,从不同的角度和假设前提出发,在研究对象、评价方法等方面重塑竞争力内涵,构建竞争力评价指标及体系,分析企业的优劣势,提升企业竞争优势。
本文浏览、搜集有限的文献资料,通过综合、归纳、分析,去伪存真、去粗取精,以求达到引导论文写作的目的。
二、关于竞争力的不同定义从目前看,企业竞争力的概念(定义)各式各样,众说纷纭。
研究方法、内容及侧重点也不尽相同。
刘晓斌在《零售企业竞争力定量评价分析》一文里通过综合能力论、生命论、功能论、状态论、机制论、素质论这不同研究角度和假设前提下的六方面得出零售企业竞争力的初步概念可以简单明了地归纳为:零售企业竞争力是零售企业在竞争过程中表现出来的综合能力。
包括在服务、品牌和市场营销体现出来的外显竞争力,在经营能力、信息技术体现出来的内在竞争力,以及在企业文化、企业制度等方面体现出来的核心竞争力。
贾玉花在《企业竞争力评价研究》一文中通过美国《产业竞争力总统委员会报告》,世界经济论坛(WEF)1985 、1994 年《关于竞争力的报告》和日欧学者的比较研究等对企业竞争力归纳为:企业竞争力是指企业在竞争的市场环境中,通过配置或创造企业资源,在企业持续生存和发展方面所形成的比较能力。
这一概念体现了以下特征:①企业竞争力最终体现在持续生存和发展能力上,即体现在企业的目标上。
文献综述的内容及格式要求标准牛顿说过:如果我能比别人看得更远些,那是因为我站在前人肩上的缘故。
对于创作本科毕业设计(论文)来说,一篇好的文献综述就能起到这样的作用。
下面是小编为大家整理的文献综述的内容及格式要求标准,欢迎参考~一、内容要求:文献综述是在研究选题确定后(或选题虽末最终确定,但至少已确定了比较具体的研究方向),并在大量搜集、查阅相关文献的基础上,对相关课题或相关领域已有研究成果进行的综合*介绍,目的是理清本课题已有的研究基础及尚存的研究空间,它既可以给研究者在充分借鉴前人已有成果的基础上如何进一步深化本课题的研究指明方向,还可以帮助读者(或论文审阅者)明确本研究的新意所在。
因此,写好文献综述,对于课题研究具有重要作用。
文献综述的结构一般由下列成份构成:1、标题。
文献综述的标题一般多是在论文选题的标题后(若选题尚未最终确定,也可以以研究方向为名)加“研究综述”或“文献综述”字样。
4、总结。
对上述研究成果的主要特点、研究趋势及价值进行概括与评价。
此部分应着重点明本课题已有的研究基础(已有成果为自己的研究奠定了怎样的基础或从中受到怎样的启发)与尚存的研究空间(本课题已有研究中存在的空白或薄弱环节)。
5、参考文献。
要求列出的参考文献不少于10种,并按论文中的参考文献的格式将作者名、文献名、文献出处、时间等信息全面标示出来。
二、格式要求:1、字数要求:3000字以上。
2、打印格式:纸型—a4;单面打印;字号:标题--宋体三号,加粗。
作者及单位名—宋体四号。
正文--宋体小四号。
参考文献格式按毕业论文参考文献的格式书写。
页面设置:页边距:上下左右均为2.5厘米;行间距:1.5倍距离;字符距离:标准。
页码设置:居中。
3、排版格式:(示例)××××××××(选题)文献综述*班级作者指导老师××××××(正文)。
文献综述范文3000字(推荐十八篇)1.文笔精练有力。
个人认为这是非常重要的一条。
简单地说,就是自已再看或者请他人评阅时,很难删除任何一句话甚至是一个字。
需要带着强烈的自信心进行写作,逐字逐句地雕琢,尽可能用最朴实的文字描述自己的观点。
说到文笔的力量,这就要有多年的报告撰写功夫,不是一朝一夕的事情。
如第一部分-->第一段-->第一句就需要花费许多功夫思量。
既要大气,也要切中研究重点。
随便举二个农业方面的例子:“2023年中央一号文件明确指出,农业技术创新是推动我国农业发展的核心,xxxx,是我国目前和今后一个时期发展农业生产的重要方向。
…………”“发展农业是我国当前的首要任务。
2023年中央一号文件明确指出,xxxx,是我国目前和今后一段时期内发展农业的重要方向。
……………”然后就顺理成章地根据研究目的有层次地展开。
2.研究重点明确。
这一条做得好,表明研究思路已清比较清楚了,让评委感觉申请基金是可行的。
研究重点一般会在六个方面出现,一是研究意义的最后一段(一般是在提出意义之前的总结);二是在文献综述的最后一段(综述完文献后你要做什么,如何做);三是研究目标部分;四是研究内容的第一段(一般是总结性陈述);五是拟解决关键问题部分;六是本项目的特色与创新之处部分。
研究重点在上述六个部分出现的时候往往是相互补充、互为依托的。
这六个部分内容的撰写需要从不同的角度来阐述标书的研究重点在第一处,应该是用一二句话对本研究要做什么进行点评,关键在于提出想法。
例子如下:“本课题基于以上背景,结合xx理论和国际先进经验,从xx创新的视角出发,针对xx模式对xx的xx与xx进行数理推导与仿真分析,并量化xx等诸多因素对xxx的影响,最终提出适合我国的xxxx。
本课题的研究成果将有利于xx创新的理论与实践发展,有利于提升整xx的绩效和竞争力。
同时,本课题的研究也将为其它xx建构和创新提供理论依据和实证支持,具有重要的理论和现实意义。
文献综述第1.1节引言二十世纪以来,全球经济发展迅猛发展,造福了全人类,使得人类社会与经济快速发展。
但与此同时,也带来了能源短缺与一系列的环境破坏的世界性问题。
人们对化石燃料的需求飞速增加,到目前,由于世界主要新兴经济体的崛起,世界对化石燃料的需求仍在增加[1],预计到本世纪中叶世界能源需求将翻一番[2]。
而中国对于世界化石燃料需求的增加起了主要作用,比如2011年石油66%增长出自中国[3]。
然而化石燃料是一种不可再生的能源而且燃烧所产生的二氧化碳造成了海水平面上升、气温上升导致物种灭绝和南北极冰川融化等许许多多的环境问题,这就需要我们开发出一种确实能够降低地球上的二氧化碳含量的有效方法来为子孙后代的生产和生活提供保障,也为我们整个地球造福。
第1.2节CO2的光电催化还原的优势二氧化碳有化学惰性并且它的热力学性质非常的稳定。
到今天为止,转化或者封存二氧化碳的方法有生物转化方法、电化学还原方法、化学转化方法、光电催化还原方法和物理吸附方法。
二氧化碳的生物转化方法需要的条件要温和,要满足生物生存的必要条件,要提高生产率比较困难。
二氧化碳的临界压力是7.38MPa,临界温度是31.1ºC,当高于31.1ºC时怎么加压也不会也液化[4],所以物理吸附方法所需要消耗的能量很多。
同时二氧化碳的碳氧双键的键长比较短,能量大,不容易断裂.而且氧原子有能够在两个碳氧双键之间离域共振的一对孤对电子,从而分散了能量,加强了碳氧键[5],所以化学转化方法较为困难。
而二氧化碳的电催化还原和光电催化还原是比较有效果的方法。
本实验研究光电催化还原二氧化碳。
光电催化的能量来源主要是太阳能,太阳能占可再生能源总量的99.44%[6],是所有的可再生能源中储量最多的,其具有可再生性与清洁性,这使得太阳能被认为是人类的未来比较理想的替代能源,备受世界各国青睐;并且把二氧化碳作为合成有机物的碳的来源既可以降低地球上的二氧化碳的含量从而减缓温室效应带来的一系列问题,又可以利用产生有机物充当替代的能源缓解当今世界的能源短缺问题。
如果能够高效率地将二氧化碳转化为有机物,将一举两得。
第1.3节光电催化还原二氧化碳1.3.1电催化还原二氧化碳二氧化碳的电催化还原反应就是把电能转化为化学能,从而激发二氧化碳发生化学反应,也叫电解固碳。
自从1870年Royer等用锌做电极在碳酸钠水溶液体系下还原得到HCOOH[7]到现今为止,关于电催化还原二氧化碳的反应过程,已经在世界各国范围内被相关学者重点关注与深入探讨。
大多数相关的学者认为在水溶液体系中二氧化碳的还原产物由光电催化还原二氧化碳的外加电压决定。
当外加电压不同时,电催化还原反应的产物也不同,如下图1·1不同外加电压即反应过电位(vs.NHE)与在这些电位下所生成的产物[8]:图1·1 在水溶液中光电催化还原二氧化碳生成不同产物所需要的外加电压电催化还原的核心是其工作电极的电极材料,他们主要有金属电极、修饰电极、气体扩散电极[9]三大类。
电催化还原二氧化碳的催化剂根据催化剂的体系分有两大类别:1.多相催化体系,它是以作为阴极材料的无机金属的配合物作为电催化还原反应的催化剂,使用的寿命比较长,但选择产物单一。
2.均相催化体系,它以过渡金属的配合物作为催化剂,对还原产物有着比较高的选择性,但电极不稳定。
1.3.2光催化还原二氧化碳二氧化碳的光催化模拟了光合作用,就是用光子激发光敏材料吸收光能产生强还原性的光生电子和强氧化性的光生空穴[10],从而能够使得氧化还原反应发生。
自从1978年Halmann使用催化剂GaP这种p型半导体光催化还原[11]得到产物中有有机物以后,光催化还原二氧化碳被全世界的相关学者所深深关注和深入探究。
光催化还原的简单机制如图1·2:图1·2光催化过程简单机制由于二氧化碳对光的吸收区域大部分集中在红外光区的光,不怎么吸收紫外光区和可见光区的光。
所以我们需要选择性能优良的光催化剂,它们应该具有以下的特性:(1)这些催化剂的制取过程要相对简单、价格比较低廉并且容易获得。
(2)这些催化剂催化二氧化碳光催化的条件要温和。
(3)这些催化剂应该能够多次的循环的使用,性质稳定,寿命要长。
(4)这些催化剂本身要没有毒性,光催化还原二氧化碳过程中也不应该通过副反应产生出有毒性的物质。
(5)这些催化剂对光的响应要强,光敏性好。
(6)这些催化剂要能够传递可见光区和紫外光区的光的能量给二氧化碳,这样我们才能在太阳光照下进行光催化还原二氧化碳从而利用廉价的太阳光的能量。
这些能传递可见光区和紫外光区的光的能量给二氧化碳的光催化剂大部分是半导体材料,下面予以介绍。
a.以二氧化钛基为主的钛基光催化剂:自从二十世纪七十年代Fujishima,Inoue和Honda用TiO2电极光催化还原水[12]以来,二氧化钛因为其耐光腐蚀性比较好,使用寿命长,毒性比较低受到了相关学者广泛关注并且被深入研究。
二氧化钛受到光照激发光生电子然后发生氧化还原反应的主要过程如式(1·1)、式(1·2)、式(1·3)所示:TiO2 + hv→h+ + e- (1·1)H2O + h+→·OH + H+ (1·2)CO2 + H+ +e-→中间产物(1·3)但是二氧化钛光转换效率比较低[13],并且它的禁带宽度比较大,有大约3.2eV的宽度,这就意味着它在紫外光区的光照射下才能被激发光生电子,所以现在大多数学者采用一些金属掺杂在二氧化钛中,以期达到改性的目的。
b.其他类型的光催化剂:除了二氧化钛基和钛基可以用做光催化还原二氧化碳的光催化剂,还有其他的一些金属的配合物等也可以作为光催化还原二氧化碳的光催化剂。
比如ZnS的纳米微晶在二甲基甲酰胺溶液体系下可以光催化还原产生HCOOH。
锌界面与溶剂DMF的发生接触使得Zn原子溶解在DMF溶剂中变成二价锌离子,这就是ZnS的微观表面结构。
在ZnS-DMF(ClO4)还原体系中的二价锌离子使得催化剂表面的硫有空缺,导致产物分布产生变化。
在不使光还原活性降低的情景下,锌原子和醋酸离子发生相互作用,填补了硫空缺,从而减少了因为硫空缺导致的CO的生成的副反应,促进了稳定的对光催化还原产生HCOOH有活性的DMF的纳米微晶的生成,所以说ZnS这种半导体催化剂有的优良催化活性与很好的对还原产物的选择性。
又有如CaO、ZrO2、Al2O3、Ga2O3还有MgO都可以在H2做还原剂的情况下将二氧化碳还原为一氧化碳。
以MgO作为例子,MgO的绝缘性虽然是比较好的,但是MgO在光照下用H2做为还原剂的时候可以将二氧化碳光催化还原,还原产物是一氧化碳。
用MgO作为光催化剂H2做还原剂时的光催化还原反应机理是二氧化碳在MgO表面收到光激发发生还原成为CO2-,产生的CO2-被H2还原成为表面具有双配位基的甲酸。
而在表面具有双配位基的甲酸又在MgO的表面作为一种感光物质,把二氧化碳气体先还原成为乙醛或者是甲醛,最终又进一步将甲醛或乙醛还原成为一氧化碳。
在CaO、ZrO2、Al2O3、Ga2O3还有MgO之中,Ga2O3是有最高的光催化还原的还原活性,Ga2O3在大气压和室温的条件下生成一氧化碳,反应48 h后,二氧化碳转化为一氧化碳的转化率高达7.3%[14]。
光催化还原二氧化碳的优点是使用了价格低廉、容易获取并且用之不竭取之不尽的太阳光的能源,比起电催化还原二氧化碳需要用电能作能量来源更加的节能。
尽管光催化还原二氧化碳具有上述优点,但是已知的光催化体系只能吸收一小部分光能,催化剂的催化效率和转化率不高[15]。
1.3.3光电催化还原二氧化碳光电催化还原二氧化碳,就是将给光激发出的光生电子与光生空穴一个外加的电场,使它们有选择地与溶液中的离子进行氧化还原反应,将二氧化碳转化成特定有机物。
通过1.3.1与1.3.2我们可以发现光催化还有电催化都各自不同的优点以及缺点,于是相关学者提出将光催化与电催化联合使用,用以达到结合两者的优点,互相弥补缺点的目的。
光电催化还原渐渐成为研究重点,三十年来,许多相关学者研究了用不同半导体催化材料在均相体系下光电催化还原二氧化碳。
图1·3中展示了几种半导体光电极的还原电位、禁带宽度、产物分布(pH值为1.0):图1·3不同半导体还原CO2的电位与产物分布(pH=1.0)光电催化还原二氧化碳的光电极有以下几种:a.以二氧化钛基为主的钛基光电极,已经在1.3.2叙述过,不在赘叙。
b.GaAs,GaP类型的半导体催化剂作为光电极:GaP的禁带宽度即间接带隙是2.3 eV,自从1978年Halmann使用催化剂GaP这种p型半导体光催化还原[11]得到产物中有有机物,使得GaP型半导体光电催化剂问世,从那以来,它是许多相关学者关注与研究的重点。
到目前为止,对这种类型半导体光催化还原二氧化碳的还原条件和这些条件下所生成的还原产物有了初步的掌握:p-GaAs禁带宽度大约是1.4 eV,相比于二氧化钛高达3.2 eV的禁带宽度,它可以吸收可见光区与紫外光区的光,能够用来进行光电催化还原二氧化碳,还原的产物为甲醇。
Zafrir等[16]学者在有V(II)~V(III)的氯化物的光电催化还原反应体系中用p-GaAs光电催化还原二氧化碳。
实验参数:光源选择可见光,外加偏压选择-0.7 V(vs. 石墨)、光的通量选择58 mW·cm-2。
实验结果得出光电催化还原二氧化碳的电流密度是8.5 mA·cm-2,光化学能的转换率为0.2%,光电催化还原的产物是甲醇、甲酸还有甲醛,电流效率依次是1.5%、0.14%与0.3%。
Emily等人把加入10毫摩尔每升吡啶作为催化剂的0.1 mmol/L、pH值等于5.2的醋酸钠缓冲液作为光电催化还原体系,采用p-GaP作为光电极,选择比较低的过电位,最后光电催化还原二氧化碳成为甲醇[17]。
加大其外加偏压,使得外加偏压达到CO2光电催化还原产生甲醇时的标准电压,此时算出二氧化碳光电催化还原生成甲醇的法拉第效率是62%。
把外加偏压减小到-0.29 V(vs. SCE)的时候,其产出甲醇的法拉第效率达到96%。
由分类b的叙述可以得到以下结论:(1)光电催化还原二氧化碳和单独的电催化二氧化碳、光催化还原二氧化碳所得出的产物决定因素是相同,即光电催化的核心-光电极或者是催化剂决定所得到的光电催化还原二氧化碳的还原产物,不同的光电极或催化剂对应着不同的物质。
(2)实验条件:不同的电解质溶液、不同的催化剂的类型、不同pH值的溶液等都在影响着光电催化还原二氧化碳。
下面是在不同实验条件下的对于不同的半导体做光电极光电催化还原反应的结果[14]做出了总结,如表1·1:表1·1不同种类的半导体材料和实验条件光电极电解质溶液催化剂pH值还原电位产物分布P-S i水:乙腈=1:1/0.1LiClO4[(Me6 ]aneN4)Ni II]2+/-1.1V(vs. SCE)CO:H2=2:1(95%)乙腈:水=1:1/0.1LiClO4[Me6[14]dieneN4)Ni II]2+[(Me6[ 14]aneN4)C0II]2+(Me8[14]dieneN4)Ni II]2+/-1.0V(vs. SCE),-1.5 V(vs.SCE)CO:H2=1:1(10-15%)乙腈/0.1 M n-正丁基高氯酸铵[(Me6[14]aneN4)Ni II]2+/-1.3V(vs.SCE)[48]CO:CO3-=1:1p-S i乙腈/0.1 M 四丁基高氯酸铵1 mM (Re(CO)3(4,4’-二甲基l-2,2’-二吡啶)Cl)/ /CO(100%)p-S i乙腈/0.1 M 四丁基氢氧化铵6 M Re(二吡啶-t-But)(CO)3Cl/-1.75V(vs. SCE)CO(100%)p-S i水/0.1 MLiClO4聚苯胺/-1.9V(vs. SCE)甲酸(21.2%)H2CO(6.5%)p-W Se2乙腈/0.1 M 四丁基高氯酸铵聚合物膜/0.65 V(vs. SCE)COp-G aAs 水/0.1 MKClO40.52 M NiCl2 4.50.95 V(vs. SCE)CO(48%)H2(30%)p-I nP 水聚合物膜 40.6 V(vs.Ag/AgCl)HCOO—(63%)p-G aP水/ 0.1M NaClO40.608 mM NiCl2 4.5-0.02 V(vs. SCE)CO(85%)H2(8%)c.CuFe O2、Cu2O等其他的金属氧化物光电极:本实验采用氧化亚铜作为光电催化还原二氧化碳的催化材料.在这里进行主要介绍。