黑大/齊魯理工JMCA:基于多金屬氧酸鹽的yolk@shell雙Z-型超結構串聯異質結納米反應器:封裝和限制效應 2023年10月17日 下午6:57 ? 頭條, 百家, 頂刊 ? 閱讀 11 隨著工業的快速發展,導致了嚴重的環境污染和能源短缺,其中四環素在環境污染中的污染問題尤為突出。環境中鹽酸四環素的積累促進了抗生素抗性基因的進化,從而導致了不利的生態效應。利用高效光催化劑可以利用太陽能降解鹽酸四環素以產生可再生能源,但是如何開發滿足實際需求的高效光催化劑還面臨巨大的挑戰。 基于此,黑龍江大學周衛教授和邢子鵬教授、齊魯理工大學Zhenzi Li(共同通訊作者)等人報道了一種利用兩步水熱法結合陽離子交換技術制備了花球狀ZnIn2S4@中空十二面體多金屬氧酸鹽(K3PW12O40)@花殼狀ZnIn2S4/Ag2S yolk@shell雙Z-型超結構串聯異質結納米反應器。 研究發現,室溫陽離子交換策略有效提高了鹽酸四環素的光催化降解和制氫性能。同時,構建了分層的yolk@shell結構,形成了雙Z型串聯異質結,從而共同利用了幾何和電子效應。花球狀的ZnIn2S4被封裝在中空十二面體K3PW12O40中,防止其自組裝聚合(即限制),從而提高其光催化性能。 在中空十二面體K3PW12O40基底上生長的花殼狀ZnIn2S4有利于減少電荷擴散距離,并進一步增強暴露的催化活性位點。中空十二面體K3PW12O40的價帶(VB)能量和內外表面ZnIn2S4的導帶(CB)能量分別為3.34 eV和-0.93 eV,即氧化還原性強。 因此,在中空十二面體K3PW12O40的VB中產生羥基自由基(˙OH)以有效降解四環素鹽酸鹽,并且在ZnIn2S4的內外表面的CB中有效地產生氫氣。此外,Ag2S納米顆粒的表面等離子體共振(SPR)效應將光響應擴展到可見光和近紅外區域。通過光催化降解鹽酸四環素的實驗表明,該納米反應器的最高降解效率高達99%,析出氫氣的速率為2107.3 μmol h-1 g-1,是原始反應器的數倍。 這歸因于形成有利于空間電荷分離的雙Z-型串聯異質結、Ag2S的SPR和yolk@shell中空結構有利于高效利用光和質量傳輸,以及特殊納米反應器的封裝和限制效應促進完全催化反應和穩定性。該工作為構建高效的串聯異質結光催化劑提供了一種有效的策略。 Polyoxometalate-based yolk@shell dual Z-scheme superstructure tandem heterojunction nanoreactors: encapsulation and confinement effects. J. Mater. Chem. A, 2021, DOI: 10.1039/D1TA07800C. https://doi.org/10.1039/D1TA07800C. 原創文章,作者:Gloria,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/17/5deece9690/ 催化 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 上海高校某副教授年薪曝光 2023年11月8日 肖建平Nature子刊:相圖結合理論計算,揭示從電化學反硝化到氨合成的轉變 2023年10月13日 施一公團隊近10年在Nature/Cell/Science等已發表76篇文章 2024年1月23日 帝國理工Nature Catalysis + JACS:二氧化銥水氧化光譜電化學新發現 2024年6月21日 黃建林團隊Appl. Catal. B:生長在碳化木材上的Mo摻雜Ni3S4納米片實現高效全水解 2023年10月1日 梁正/岳昕陽/程春/牛樹章AEM:加速LiNO3分解獲得高性能鋰金屬電池 2023年10月13日