有效的广谱一维MWO (M = Mn,Co,和Cd) 光催化剂:合成,表征和密度功能理论研究研究
Ruoting Han1, Xingyu Zhang1, Zhihui Shang1
1Shandong Provincial Key Laboratory of Processing and Testing Technology of Glass & Functional Ceramics, School of Materials Science and Engineering, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250353, PR China.
Journal of colloid and interface science
|February 21, 2024
概括
一维状材料 (MWO4) 显示了从紫外线到近红外线 (NIR) 光的增强光吸收. 这些光催化剂有效降解双A (BPA),为环境应用推进全谱光催化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光催化作用的光催化
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 将光吸收范围扩大到近红外 (NIR) 对于光催化中有效利用太阳能至关重要.
- 一维 (1D) 金属酸 (MWO4) 材料提供了增强光催化活性的潜力.
- 了解光吸收机制是设计先进光催化剂的关键.
研究的目的:
- 为了合成1D MWO4 (M = Mn,Co,Cd) 材料,在UV-Vis-NIR光谱中增强光吸收.
- 用DFT和实验方法研究UV-Vis和NIR区域的光吸收机制.
- 评估MWO4材料在全谱辐射下对双A (BPA) 降解的光催化效率.
主要方法:
- 电技术用于合成1D MWO4纳米结构.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以阐明电荷转移和电子转换.
- 紫外-Vis-NIR光谱法用于光吸收分析.
- 使用双A (BPA) 作为模型污染物的光催化降解实验.
主要成果:
- 合成的1D MWO4材料表现出从200到2000纳米的增强光吸收.
- 在UV-Vis中吸收带被归因于金属对金属或体对金属的电荷转移.
- 在CoWO4和MnWO4中NIR吸收源于d-d轨道过渡.
- CoWO4显示了BPA降解率最高的水平 (78.8%在UV-Vis下,75.9%在UV-Vis-NIR下).
结论:
- 合成的1D MWO4材料具有广泛的吸光能力,这对于高效的光催化是至关重要的.
- 了解底层的电荷转移和d-d过渡机制为催化剂设计提供了洞察力.
- 这些材料显示出UV-Vis-NIR全谱光催化应用的巨大潜力,有助于环境修复.
