直接Z方案Cu2O/WO3/TiO2纳米复合材料作为潜在的超级电容电极和有效的可见光驱动光催化剂
Jenny Hui Foong Chau1, Chin Wei Lai1, Bey Fen Leo2
1Nanotechnology & Catalysis Research Center (NANOCAT), Institute for Advanced Studies, Universiti Malaya, 50603, Kuala Lumpur, Malaysia.
Journal of environmental management
|June 8, 2024
概括
铜氧化物 (Cu2O),三氧化物 (WO3) 和二氧化 (TiO2) 的新三元纳米复合材料显示了增强的可见光光催化和稳定的超级电容性能. 0.50CWT的材料有效降解着染料,并有效地储存能量.
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:
- 可见光反应的光催化剂对于环境修复和能源应用至关重要.
- 三级纳米复合材料为提高性能提供协同效应.
- 开发高效的电荷分离机制是增强光催化活性的关键.
研究的目的:
- 为了合成和描述Cu2O/WO3/TiO2 (CWT) 的可见光响应三元纳米复合材料.
- 用CWT纳米复合材料研究反应性黑5 (RB5) 染料的光催化降解.
- 为了评估超级电容应用中CWT纳米复合材料的电化学性能.
主要方法:
- 合成不同Cu2O含量的Cu2O/WO3/TiO2三元纳米复合材料.
- 使用带隙能量测量 (2.352.90 eV) 进行了表征.
- 光电化学 (PEC) 研究,光降解实验,循环电压测量 (CV) 和静电电荷-放电 (GCD) 试验.
主要成果:
- 0.50CWT纳米复合材料表现出直接的Z模式异质连接,减少了电荷载体重组.
- 在可见光下对RB5染料具有优越的光降解活性 (2.29 × 10−2 min−1).
- 卓越的稳定性,在五个循环后保留了80.51%的RB5降解.
- 超级电容的最大特异电容为66.32 F/g,在1000个循环后保持95.17%的电容,用于超级电容的性能.
结论:
- 合成的Cu2O/WO3/TiO2纳米复合材料是用于染料降解的有效可见光光催化剂.
- 在CWT中的Z模式异质连接增强了电荷分离和光催化效率.
- CWT纳米复合材料显示出稳定和高效的超级电容应用的有希望的潜力.
