构建基于Au-modified CN的供体-接受体系统,并配合双光热效应,以有效减少二氧化碳
Xianghai Song1, Gen Li2, Weiqiang Zhou2
1Institute of Green Chemistry and Chemical Technology, Advanced Chemical Engineering Laboratory of Green Materials and Energy of Jiangsu Province, School of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China; International Innovation center for Forest Chemicals and Materials of Nanjing Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
Journal of colloid and interface science
|March 17, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的Py-CTN-Au光催化剂,可以有效地利用太阳能将二氧化碳转化为燃料. 催化剂表现出增强的双光热效应,显著提高了二氧化碳减排率.
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
- 太阳能能源转换的转换
背景情况:
- 将二氧化碳转化为有价值的燃料对于太阳能利用至关重要.
- 光催化为二氧化碳转化提供了一个有希望的途径,但效率需要改进.
研究的目的:
- 开发一种基于CN的新型光催化剂 (Py-CTN-Au),具有增强的双光热效应,用于高效的二氧化碳光降低.
- 研究捐赠者-接受者 (D-A) 系统和金纳米粒子 (Au NPs) 对光催化活性的协同效应.
主要方法:
- 使用涉及化和光沉积的两步合成来制备Py-CTN-Au光催化剂.
- 热成像监测了温度变化,而CO释放率量化了催化性能.
- 密度函数理论 (DFT) 模拟和现场里埃变换红外光谱 (FTIR) 用于机械研究.
主要成果:
- 由于双重光热效应,Py-CTN-Au0.5的最高温度达到180°C,远高于对照组.
- 催化剂的CO释放率是纯g-CN的7.3倍,在4小时后达到30.59μmolg-1.
- D-A系统和Au NPs增强了电荷载体动力学和光热转换,促进了二氧化碳的光降低.
结论:
- 开发的Py-CTN-Au光催化剂有效地利用太阳能将二氧化碳转化为燃料.
- 协同的双光热效应和增强的电荷载体动态是提高催化性能的关键.
- 这项工作提供了对优化光催化剂的见解,通过组合光热和电荷转移机制来有效减少二氧化碳.
