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?華科/中南AFM：WO3/Ag上合金誘導的等離激元猝滅，實現工業廢水中Hg2+檢測/去除一體化

火力發電、冶金等人類活動使有毒汞物種在環境中過度積累，一旦處理不當，將對生態系統造成不可逆轉的損害。然而，目前大多數治理方法只能實現獨的檢測或去除汞離子(Hg²⁺)，這兩個獨立且不連續的過程增加了時間成本、人工費用和操作復雜性。

同時，普遍使用的胸腺嘧啶-汞離子-胸腺嘧啶和硫基有機結構具有環境毒性。此外，在Hg²⁺去除過程中，檢測的基礎和指導作用往往被忽視，嚴重制約了它們的實際應用。因此，開發工業廢水中Hg²⁺的一體化檢測、去除和回收系統，對于避免多次操作、提高生產效率和降低人工成本具有重要意義。

近日，華中科技大學翟天佑、李淵和中南大學蔣良興等通過化學浴沉積和光還原方法，成構建出WO₃/Ag肖特基異質結。基于WO₃單晶光生電子的定向遷移特性，Ag納米晶可以均勻分布在WO₃的(020)和(200)晶面上，形成界面肖特基異質結，有利于載流子的轉移。

當WO₃/Ag暴露于含Hg²⁺的環境中時，Ag/Ag⁺和Hg/Hg²⁺之間的氧化還原電位差導致在高分散的Ag表面原位形成Ag_2-xHg_x合金，從而實現對水溶液中Hg²⁺的吸附和捕獲。此外，Ag的d帶中心和費米能級位置的下移會導致更高的肖特基勢壘和等離激元猝滅，從而抑制LSPR效應并影響輸出的PEC響應，實現高精度檢測。

因此，在含200 μM Hg²⁺溶液中，WO₃/Ag光陽極對Hg²⁺表現出優異的吸附能力(884.95 mg g^?1)，并在12分鐘內達到100%去除/回收。并且，該催化劑實現了Hg²⁺的超低檢測限(0.296 nM)和寬檢測范圍(12.5 μM)。

此外，對于工業廢水，WO₃/Ag也表現出優異的Hg²⁺去除/回收能力，10批WO₃/Ag對工業廢水中Hg²⁺的去除率均在96%以上。綜上，因此，該項工作通過在一體化肖特基異質結上合金誘導的等離激元猝滅，實現了對痕量Hg²⁺的一體化檢測、去除和回收，為利用等離子體肖特基異質結構的一體化系統解決重金屬污染問題提供了范例。

All-In-One Detection, Removal and Recovery of Hg²⁺ in Industrial Wastewater with Plasmonic Schottky Heterostructures. Advanced Functional Materials, 2023. DOI: 10.1002/adfm.202302809

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