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夜鲁夜鲁夜鲁视频在线观看环境所在铋系等离子体光催化材料降解NOx领域取得系列进展
2021-05-13| 编辑: | 【 】【打印】【关闭
     大气中的氮氧化物(NOx)是二次气溶胶和臭氧形成的重要前体物。因此,开发高效的NOx光催化控制技术对大气污染防治具有重要意义。铋(Bi)元素在地壳中储量丰富,具有很高的环境材料利用价值。Bi单质有效质量小、平均自由程大、带隙重叠小,前期的研究结果表明其具有较好的等离子体效应。但由于其自身结构缺陷,等离子体Bi存在氧化能力弱、活性氧物种少、电子迁移率低等问题,限制了其光催化去除NOx的实际应用。

  成年女人喷潮免费视频科学院夜鲁夜鲁夜鲁视频在线观看环境研究所黄宇研究员团队联合西安交通大学、香港理工大学等科研团队,通过低温化学刻蚀技术,制备具有均一介孔结构的等离子体Bi纳米球(图1)。与常规介孔结构相比,该Bi球孔径分布窄(3.2-3.9 nm)且费米能级位置低、氧化能力强,光催化活性显著提高。在可见光照射下,该Bi纳米球去除NOx效率提升了16%,且抑制了有毒副产物的生成(图2)。该研究成果发表在Chemical Engineering Journal2021, 406, 126910)。进一步地,针对等离子体Bi表面易氧化生成无定形Bi2O3,导致其自身热电子传输和光催化活性氧物种生成受到抑制等问题,团队利用尿素作为炭源,经过二次水热法,将单质Bi球表面无定形Bi2O3转化为结晶Bi2O2CO3,制备出Bi@Bi2O2CO3核壳结构(图3)。结晶Bi2O2CO3作为Bi等离子体热电子传输通道,可有效实现电子的快速迁移,在催化剂表面产生丰富的活性氧物种,从而提高氧化NOx能力(图4)。该研究成果发表在Chemical Engineering Journal2021, 420, 129814)。

  以上系列成果张朋博士为论文第一作者,黄宇研究员和曹军骥研究员为论文共同通讯作者。该工作得到国家重点研发计划纳米专项、国家自然科学基金和中科院战略性先导科技专项支持

  Peng Zhang, Yu Huang*, Yongfang Rao, Meijuan Chen, Xinwei Li, Wingkei Ho, Shuncheng Lee, Junji Cao*, Chemical etching fabrication of uniform mesoporous Bi@Bi2O3 nanospheres with enhanced visible light-induced photocatalytic oxidation performance for NOx. Chemical Engineering Journal. 2021.406, 126910.

  论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720330382

  Peng Zhang, Yongfang Rao, Yu Huang*, Meijuan Chen, Tingting Huang, Wingkei Ho, Shuncheng Lee, Junbo Zhong, Junji Cao*, Transformation of amorphous Bi2O3 to crystal Bi2O2CO3 on Bi nanospheres surface for photocatalytic NOx oxidation: Intensified hot-electron transfer and reactive oxygen species generation. Chemical Engineering Journal. 2021.420, 129814.

  论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721013991

  
    

1. 均一介孔Bi纳米球制备及结构示意图


     

  2. 均一介孔Bi纳米球光催化降解NOx反应机理图


   

  3. Bi@Bi2O2CO3核壳结构制备示意图


   

  4. Bi@Bi2O2CO3核壳结构光催化降解NOx反应机理图

  


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