劉勁松/朱孔軍Nano Energy:半導(dǎo)體BaTiO3@C核-殼結(jié)構(gòu)提高壓電光催化性能 2023年10月16日 下午6:48 ? 頭條, 百家, 頂刊 ? 閱讀 40 BaTiO3(BT)是一種最經(jīng)典的壓電和鐵電材料,可以在機(jī)械應(yīng)變或應(yīng)力作用下通過晶體變形產(chǎn)生內(nèi)壓電勢(shì),特別是對(duì)于非中心對(duì)稱四方相。BT與另一種半導(dǎo)體結(jié)合作為混合光催化劑是一種可用于環(huán)境修復(fù)的替代方法。然而,純BT由于其寬帶能隙(Eg>3.2 eV)而具有非常差的光催化性能,因此需要制備一種半導(dǎo)體BT,以在不結(jié)合其他半導(dǎo)體的情況下實(shí)現(xiàn)高壓電光催化性能。 基于此,南京航空航天大學(xué)劉勁松教授和朱孔軍教授(共同通訊作者)等人報(bào)道了通過葡萄糖輔助的一步水熱法成功制備了半導(dǎo)體BaTiO3@C(BT@C)核-殼結(jié)構(gòu)。 通過表征發(fā)現(xiàn),BT表面暴露的Ti4+在水熱合成過程中被葡萄糖還原為Ti3+,從而形成了大量的氧空位。同時(shí)過量的葡萄糖被碳化,碳積累在BT表面形成BT@C核-殼結(jié)構(gòu),隨著葡萄糖濃度的增加,碳?xì)さ暮穸戎饾u增加。 此外,作者還研究了葡萄糖濃度對(duì)BT@C納米顆粒的相組成和形貌的影響。由于結(jié)合了半導(dǎo)體特性和壓電效應(yīng),所制備的BT@C復(fù)合材料對(duì)羅丹明B表現(xiàn)出比原始BT更高的壓電光降解能力。 通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn),對(duì)比原始BT,所制備的BT@C復(fù)合材料對(duì)RhB表現(xiàn)出更高的壓電光降解能力,尤其是具有1.4 nm C殼的BT@C-0.01 M具有最高的壓電光催化活性,在模擬的陽(yáng)光和超聲波同時(shí)照射下可在100 min內(nèi)完全降解。適當(dāng)厚度的C殼可以有效地將污染物分子吸附到反應(yīng)界面,增加反應(yīng)活性位點(diǎn)。較厚的C殼層可能會(huì)阻礙BT核對(duì)入射光的吸收,從而降低光致e–-h+對(duì)的產(chǎn)生率并增強(qiáng)由相對(duì)較長(zhǎng)的電子遷移路徑引起的界面阻抗。 本研究中通過葡萄糖的簡(jiǎn)單水熱碳化制備半導(dǎo)體BT@C核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的方法可以擴(kuò)展到合成其他壓電@C復(fù)合物,并提供強(qiáng)有力的證據(jù)表明壓電/鐵電材料單體可以作為一種有前途的光催化劑應(yīng)用于壓電光催化和環(huán)境凈化領(lǐng)域,無(wú)需進(jìn)一步與其他半導(dǎo)體復(fù)合。 Semiconducting BaTiO3@C core-shell structure for improving piezo-photocatalytic performance. Nano Energy, 2021, DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106831. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106831. 原創(chuàng)文章,作者:Gloria,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://m.zzhhcy.com/index.php/2023/10/16/02af1e8528/ 催化 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 湖大,最新Nature Sustainability!直面電池安全難題 2024年2月22日 加大圣地亞哥分校EnSM: 電解質(zhì)在穩(wěn)定長(zhǎng)循環(huán)壽命可充電鈉離子電池硬碳負(fù)極中的作用 2023年11月2日 ?支春義AM:弱氫鍵無(wú)金屬共晶電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)高倍率和超穩(wěn)定銨離子電池 2023年11月26日 康飛宇/賀艷兵/鐘貴明Angew: 固態(tài)NCM811電池,2C下1500圈! 2023年10月24日 陸奇/徐冰君/程濤,最新Nature Catalysis! 2024年6月13日 揚(yáng)大陳銘ACS Nano: 用于堿金屬離子電池三合一混合存儲(chǔ)機(jī)制的原子焊接雙壁空心納米球 2023年11月1日