林志群/謝燕楠等Nano Letters:熱電性質(zhì)和光催化協(xié)同作用,提升光催化消毒效果! 2024年4月16日 下午5:15 ? T, 頂刊 ? 閱讀 26 第一作者: Baoying Dai 通訊作者:謝燕楠,林志群, Heng Dong?? 通訊單位:南京郵電大學,南京大學,新加坡國立大學 論文速覽: 本研究針對光催化消毒的實際應(yīng)用中存在的光生載流子分離和轉(zhuǎn)移效率低的問題,提出了一種通過熱光電效應(yīng)結(jié)合熱電性質(zhì)和光催化過程的有效方法來提高光催化消毒性能。 研究發(fā)現(xiàn),溫度波動引起的熱電場促進了光激發(fā)載流子的分離和轉(zhuǎn)移,從而有助于活性氧物種的生成,并最終顯著提高了光催化消毒性能。 研究構(gòu)建的薄膜在溫度波動和光照射下對病原菌的抗菌效率超過95%。此外,研究還證實了熱光電效應(yīng)在提高光催化消毒中的多功能調(diào)節(jié)作用。 圖文導讀: 圖1: 展示了利用熱電光催化復合薄膜P(VDF-TrFE)/g-C3N4在光照射和溫度波動下增強光催化消毒的示意圖。選擇了金黃色葡萄球菌(S. aureus)作為代表性的病原菌來評估光催化消毒效率。 圖2: 描述了P(VDF-TrFE)/g-C3N4復合膜的制備過程、X射線衍射(XRD)圖譜、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、紫外-可見吸收光譜、壓電響應(yīng)力顯微鏡(PFM)和熱電勢輸出研究結(jié)果,以及場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)對樣品形貌的表征。 圖3: 展示了P(VDF-TrFE)/g-C3N4復合膜在不同條件下體外抗菌活性的結(jié)果,包括在光照射和溫度波動(L-T)、恒定溫度下的傳統(tǒng)光照射(L-NT)以及無光照射的溫度波動(NL-T)條件下的S. aureus菌落圖像和抑制活性。 圖4: 展示了P(VDF-TrFE)/g-C3N4樣品在不同溫度條件下的光電流、光致發(fā)光(PL)光譜、瞬態(tài)光電壓以及活性氧物種(ROS)的表征結(jié)果。 圖5: 提出了熱光電效應(yīng)調(diào)節(jié)光催化消毒性能的可能機制,包括在常規(guī)光催化反應(yīng)條件下、溫度升高和降低時的光激發(fā)載流子和ROS生成行為的示意圖,以及P(VDF-TrFE)和g-C3N4之間理想界面的帶隙圖。 總結(jié)展望: 本研究通過結(jié)合熱電性質(zhì)和光催化過程,利用熱光電效應(yīng)顯著提高了光催化消毒效率。研究結(jié)果表明,在光照射和溫度波動的條件下,所構(gòu)建的P(VDF-TrFE)/g-C3N4復合膜對S. aureus的抗菌效率超過95%,顯示出顯著的抗菌性能。 此外,通過使用不同的光催化劑(如BiVO4),研究進一步證實了熱光電效應(yīng)在提高光催化消毒性能中的多功能調(diào)節(jié)作用。 這些發(fā)現(xiàn)為利用環(huán)境中的溫度波動來提高光催化消毒效率提供了一種簡便有效的方法,對于解決公共衛(wèi)生問題具有重要的應(yīng)用潛力。 文獻信息: 標題: A Robust Pyro-phototronic Route to Markedly Enhanced Photocatalytic Disinfection 期刊: ACS Nano Letters DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c05098 原創(chuàng)文章,作者:Gloria,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://m.zzhhcy.com/index.php/2024/04/16/5966d25cef/ 催化 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 電池日報,8篇頂刊!魯兵安、鄭子劍、黃富強、王家鈞、林展、王瑞琦、許冠南、凌敏、吳昊等成果! 2023年10月9日 Science神仙打架!同日兩篇,互爆記錄! 2023年10月12日 西工大謝科予Nature子刊:超重力下非水系鋰金屬電池的性能研究! 2023年10月15日 文銳EnSM: 全固態(tài)鋰硫電池陰離子可調(diào)界面穩(wěn)定性的演化過程和降解機制 2023年11月3日 利物浦大學AEM: 這種超高倍率鋰離子正極材料,充電僅需11秒! 2023年10月23日 邵琪/黃小青AM:自旋極化策略!Mn-RuO2納米片助力酸性O(shè)ER 2023年10月2日