制造具有增强光催化活性的Z型TiN@(A,R) TiO2等离子体光催化剂
Wanting Wang1, Yuanting Wu1, Long Chen1
1Shaanxi Key Laboratory of Green Preparation and Functionalization for Inorganic Materials, School of Material Science and Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|July 14, 2023
概括
这项研究引入了一种新的增强等离子体的Z型异构聚合光催化剂,使用化 (TiN) 和二氧化 (TiO2). 这种先进的材料显著改善了可见光吸收和环境应用的光催化活性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 光催化作用的光催化
背景情况:
- 目前基于二氧化 (TiO2) 的光催化剂因电荷载体分离效率低下和太阳光利用率差而受到影响.
- Z型异质连接提供了一条改善电荷分离的途径,但增强可见光活动仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 开发一种增强等离子体效应的Z型异构连接光催化剂,以改善可见光光催化.
- 研究TiO2中TiN等离子体共振和Z型电荷转移的协同效应.
主要方法:
- 通过TiN的热水氧化合成一种增强了等离子效应的TiN@anatase-TiO2/rutile-TiO2 Z型异质连接光催化剂.
- 材料结构的特征,接口特性 (N-O化学键) 和可见光下的光催化性能.
- 催化剂成分的优化,特别是解酶-TiO2 (A-TiO2),鲁-TiO2 (R-TiO2) 和TiN的重量比.
主要成果:
- 合成的TiN@anatase-TiO2/rutile-TiO2光催化剂表现出增强的可见光吸收和显著的光催化活性.
- 增强的活性归因于TiN的等离子共振效应,N-O键介导的电荷转移,以及Z型电荷转移通路.
- 具有A-TiO2/R-TiO2/TiN重量比约为15:1:1的最佳催化剂组合显示出最高的可见光光降解效率.
结论:
- 制造增强等离子体效应的Z型异构结构是提高可见光光催化性能的有效策略.
- 开发的TiN@anatase-TiO2/rutile-TiO2光催化剂对于需要高效的太阳光利用和污染物降解的应用非常有前途.
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