等离子体增强光催化已成为一种很有前途的太阳能-化学能转换技术。与孤立或无序的金属纳米结构相比,通过控制单个纳米组件的形态、成分、尺寸、间距和分散性,具有耦合结构的等离子体纳米结构阵列可产生强大的宽带光收集能力、高效的电荷转移、增强的局部电磁场和大的接触界面。尽管金属纳米结构阵列已在各种应用方面得到广泛研究,例如折射率传感、表面增强光谱、等离子体增强发光、等离子体纳米激光和完美光吸收,但表面等离子体共振 (SPR) 与增强光催化之间的联系仍然相对未被探索。在本研究中,我们概述了从零维 (0D) 到三维 (3D) 的等离子体纳米结构阵列,以实现高效的光催化。通过回顾等离子体纳米结构阵列在太阳能驱动化学转换中的基本机制、最新应用和最新发展,本研究报告了等离子体纳米结构集成用于等离子体、光子学、光电检测和太阳能收集领域的功能设备的最新指导。
Arshad,J.,F.M。A. Alzahrani,S。Munir,U。Younis,M。Al-Buriahi,Z。Alrowaili和M. F. Warsi(2023)。 “将2D石墨烯氧化物片与MGFE2O4/ZnO异质结的整合,以改善有机染料和苯甲酸的光催化降解。” 陶瓷国际49(11):18988-19002。Arshad,J.,F.M。A. Alzahrani,S。Munir,U。Younis,M。Al-Buriahi,Z。Alrowaili和M. F. Warsi(2023)。“将2D石墨烯氧化物片与MGFE2O4/ZnO异质结的整合,以改善有机染料和苯甲酸的光催化降解。”陶瓷国际49(11):18988-19002。
这项研究提出了一种通过使用水热合成的铁(Fe)和钛(Fe)和钛(Ti)离子掺杂的方法来增强氧化锶(SRO)纳米颗粒(NP)的光催化特性。使用各种光谱和微观技术来表征材料,以确保对其结构和组成的准确分析。对甲基橙色染料降解的AS合成材料的光催化效率,在90分钟内使用3%掺杂材料在90分钟内取消了约98%。发现降解效率取决于几个因素,包括pH,初始染料浓度和催化剂剂量。最佳条件被确定为pH值为4,初始染料浓度为20 mg/L,催化剂剂量为150 mg。这些发现表明,Fe/Ti编码的SRO纳米颗粒在环境清理过程中的应用中具有很大的潜力,尤其是在有机污染物的降解中。该研究提供了对掺杂纳米颗粒在光催化中的合成和应用的宝贵见解,突出了它们的效率以及优化反应条件以最大程度地提高性能的重要性。
这项研究介绍了TiO 2 @cu 2 O-Cus异质结构的发展和优化,随着氧化石墨烯(RGO)的减少增强,以有效地催化有机污染物的光催化降解,重点介绍IMI daCloprid。探索了两种配置,即TiO 2/rgo/cu 2 o-Cus和Cu 2 O-CUS/RGO/TIO 2,以突出材料分层对光催化效率的影响。RGO的战略整合优化了电荷转移,对于光催化至关重要。全面的特征技术,例如X射线衍射(XRD),传输电子显微镜(TEM),X射线光电子光谱镜(XPS),拉曼光谱和氮的吸附 - 吸附 - 吸收吸收等渗透疗法,为晶体结构,形式,表面化学性质和文学作用,提供洞察力。TIO 2 /RGO /CU 2 O-CUS构型在全谱(UV - VIS - IR)照明下显着优于其在光催化活性中的表现,这是由于改进的电荷载体动力学和复合材料之间的协同相互作用。值得注意的是,在模拟的太阳能照射下,imidacloprid的95%降解的TiO 2 /rgo /cu 2 o-cus组装标志着太阳能光催化的突破,用于光催化的突破,并表现出可回收性的可回收能力,可在多次启动后施加启动,以维持多个启动的启动,以维持良好的启动,并构成了多次启动。此外,与单独的紫外线和VIS辐射相比,这种配置表明降解效率增加了双重,强调了其快速污染物的去除能力。这项研究强调了材料层测序在开发高效光催化系统中的关键作用,并标志着环境补救技术的显着进步,该技术利用可再生能源的来源。
在光催化应用方面,二维材料最近引起了人们的广泛关注。19,20此外,二维结构具有较大的表面积与体积比,可以创建额外的光催化反应位点,并且电荷载流子复合率低,导致其迁移到表面。21,22硅烯是一种二维六方晶格的单层硅结构,于2007年在理论上预测,并于2010年合成,23它拥有石墨烯的大部分优良电子特性。氢和硅烯的共价改性,称为硅烷(SiH),可以在布里渊区产生相当大的带隙,类似于石墨烯的带隙。24,25氢化消除了硅烯的导电性并产生了更稳定的结构,从而在可见光区域产生了较小的带隙,可用于光催化。多项研究表明,SiH具有合适的间接带隙和稳定的结构。 26 全氢化硅烯是一种良好的异质结复合材料,也已在实验和理论上进行了研究。27,28 由于高反应性的 Si-H 键可直接用作化学过程中的还原剂或反应物,因此它们特别受关注。29
近年来,许多效果已致力于寻找作为光催化剂的新材料。对光触发的催化过程的极大兴趣源于利用地球上最清洁,最丰富的能源,即来自阳光的电磁辐射。它代表了应对日益增长的全球警告以及严格连接的空气污染和水污染的独特且不可错过的机会[1,2]。这项不含化石燃料的生态友好技术的开发导致高级氧化和还原过程能够补充废水[3,4],从而从水分拆料中产生H 2 [5-7],并分别将CO 2减少到燃料中[8,9]。在这些年中,关于太阳能转化的最佳态度的材料类是基于过渡金属氧化物的半导体[10-12]。通常,半导体材料的特征是带有带子带(VB)的电子,可以通过吸收通过事件光带来的适当能量带来的能量,从而在VB中留下照片诱导的孔[13]。因此,VB中的光促进氧化孔和CB中的还原电子产生了半导体表面的复杂氧化还原反应。由于TIO 2在3.2 eV附近保持带隙,因此需要进行掺杂过程,该事实属于电磁频谱的紫外线范围。从历史上看,第一代半导体光催化剂基本上是基于Tio 2材料的发展[14]。随后是第二代材料,其中Tio 2用金属和非金属元素掺杂[15,16]。实际上,影响地球表面的太阳辐射的UV成分仅为5%,不足以将TiO 2作为光催化剂激活。另一方面,可见的组件徘徊在43%附近;这样的数量促使科学家提高了
作者:N LAGOPATI · 2021 · 被引用 22 次 — 诊断、预防和治疗。二氧化钛纳米颗粒 (TiO2 NPs) 具有广泛的光催化抗菌和抗癌作用...
我们介绍了新的基于奎诺林的共价三嗪框架(quin-ctf)的设计和合成,该框架将两个光活性片段结合在其结构(三嗪和喹啉部分)之内。通过将这种CTF材料与氟二氧化钛(F-TIO 2)杂交,我们准备并表征了具有增强性能的光催化剂,从而利用了两个成分之间的协同作用,以使水中的污染物光降解在水中。该F-Tio₂@CTF杂交系统被评估用于甲基蓝色染料的光催化降解和药物化合物,例如环丙沙星作为模型水污染物。含有少量CTF(0.5、1和2 wt。%)的杂种材料达到了显着的光降解效率,其表现明显优于其单个对应物。使用F-TIO 2催化的此类过程中涉及的反应性氧化剂(ROS)与使用原始Quin-CTF或其混合材料时所涉及的反应性氧化物种不同。此外,杂种材料表现出可重复使用性,可在多个周期内保留高光催化活性。因此,这项工作强调了一种有希望的策略,即通过将少量基于CTF的系统(例如二氧化钛)纳入少量基于CTF的系统来设计具有成本效益且环保的光催化系统,从而提供了可持续且有效的解决方案,以缓解水污染。
新型合成有机共晶体电荷转移复合物与草酸与草酸的分子相互作用和光谱表征:探索其光催化活性,实时比色化学传感器,生物学活性和计算研究。
光催化剂被广泛用于解决环境污染和能量短缺问题,例如光催化污染物降解,抗菌活性和氢产生。1–4作为一种新的且有希望的光催化剂,石墨氮化碳(G-C 3 N 4)引起了广泛的兴趣,因为它具有可见的光反应,出色的化学稳定性和易于制备技术。同时,其适当的电体带结构符合水分分裂过程中氢气和氧气进化的先决条件。一些缺点限制了其进一步的应用,例如光生电子/孔对的快速重组和低可见光响应。制定了各种策略以改善光催化活性,包括元素掺杂,纳米结构形成和异缝结构。5–12
