在层状材料中,例如 MoS 2 等过渡金属二硫属化物 (TMDC),[ 24–27 ] 或其他可剥离材料,如 GaSe,[ 28 ] 激子在室温下主导其光学特性,这证明了它们具有很强的结合能。在磷同素异形体(如 BP)中观察到了激子物种,具有近红外发射。[ 29,30 ] 相反,VP 作为一种替代品出现,具有可见光范围的光致发光 (PL) 发射和更高的热稳定性,[ 17,21 ] 但对其激子效应的研究仍处于起步阶段。在本研究中,我们使用原子力显微镜 (AFM)、拉曼和 PL 光谱在一系列温度和波长范围内研究了 SiO 2 /Si 衬底上剥离的 VP 的光降解、热效应和激子发射。我们的研究结果表明,VP 的降解速度受光的波长和曝光时间的强烈影响。发现在 VP 的带隙之上的光激发会由于与活性氧 (ROS) 的相互作用而导致更快的降解。PL 光谱显示激子数量逐渐下降,表明激子的寿命缩短以及激子的形成和稳定性发生变化,从而影响 VP 的量子效率。功率依赖性 μ -PL 测量表明中性激子和三子的强度线性增加,而它们的峰值能量之间的能量差随着功率的增加而减小,这表明激子能隙发生了变化。温度依赖性 PL 显示出可见的 X 0 和 T 峰,在高温下 X 0 发射的光谱权重更高,这意味着 VP 晶体中 T 发射的热稳定性降低。采用温度依赖性拉曼光谱法,在不同温度下确定了九种拉曼模式的峰位,最高可达
摘要:微塑料(MPS)构成了深远的环境挑战,通过生物蓄积和生态系统污染的机制影响生态系统和人类健康。尽管传统的水处理方法可以部分去除微塑料,但它们的局限性凸显了需要创新的绿色方法,例如光降解以确保更有效和可持续的去除。本评论探讨了纳米材料增强光催化剂在解决此问题中的潜力。利用其独特的特性,例如大表面积和可调的带隙,纳米材料可显着提高降解效率。彻底总结了光催化剂修饰以改善光催化性能的不同策略,特别强调了元素掺杂和异质结构建。此外,本综述彻底总结了纳米材料促进的微塑料光降解的可能的基本机制,重点是自由基形成和单线氧化等过程。这篇综述不仅综合了现有研究中的关键发现,而且还确定了当前研究景观中的差距,这表明这些光催化技术的进一步发展可能会导致环境修复实践的重大进步。通过描述这些新颖的方法及其机制,这项工作强调了重要的环境含义,并有助于持续发展可持续解决方案以减轻微塑性污染。
Noemi Gallucci,Maryam Hmoudah,EugénieMartinez,Amjad El-Qanni,Martino Di Serio等。使用CEO2纳米结构材料对布洛芬的光降解:反应动力学,建模和热力学。环境化学工程杂志,2022,10(3),pp.107866。10.1016/j.jece.2022.107866。CEA-04565951
发行:卡尔斯塔德大学健康学院工程与物理科学系SE-651 88 Karlstad,瑞典+46 54 700 10 00
摘要:已经制备了一些复合材料,由基于环的二甲烷基甲烷基质矩阵构成,其中减少了氧化石墨烯/银纳米颗粒光催化剂。采用了不同的链条扩展器来设计纳米传感器的支撑,以使其具有不同功能的超连锁结构进行装饰。此外,还探索了两种不同的策略来完成银负荷。获得的系统成功地作为催化剂测试,以降解新兴污染物,例如模型染料和药物。可以评估光活性物种性能(由于纳米传出所施加的协同局部浓度效应,可提高光活性物种的性能(长达9次)。总体而言,多胺装饰物材料表现出最佳性能,这些材料能够促进某些特别抗性药物的降解。还解决了与数据收集有关的一些方法论问题。
这项研究采用简单的热液(HT)方法来合成五氧化钒(V 2 O 5)纳米材料。V 2 O 5的固有局限性,包括低量子效率和光敏度不足,限制了其增强光催化活性的潜力。该研究研究了通过退火通过退火研究甲基橙(MO)和刚果红(CR)染料的光降解。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱学证实了V 2 O 5的组成,而SEM用于观察封装的纳米颗粒的形态。使用紫外线(UV)光谱法估计V 2 O 5的带隙在2.51和2.73 eV之间。此外,分析了亚甲基蓝(MB)染料的光降解,钙化的V2O5在90分钟内实现了MB的76%降解效率。对于CR和MO,在20 mg/L染料浓度下,降解率在200分钟内达到97.91%和86%。MB降解的反应速率常数确定为8.19 x10⁻⁵s⁻。总体而言,HT合成的V 2 O 5由于其可见光吸光度提高而表现出增强的光催化活性,从而促进了偶氮染料的更有效的光降解。
镍铁氧体/(n,s)氧化石墨烯(NF/(n,s)GO)通过使用Ni 2+和Fe 3+混合物(n,s)GO养老金中的Ni 2+和Fe 3+混合物合成。该材料用作水生B(Rhb)降解作为水生环境中的染料模型的光催化剂。发现Nife 2 O 4纳米颗粒的粒径为11.5 nm,高度分散在(N,S)GO矩阵上,该矩阵是由石墨和硫库制备的。可见光诱导的RHB在NF/(N,S)GO上的光降解已被研究,其中Nf/(n,s)GO与镍铁氧体和(N,S)GO相比,NF/(N,S)对RHB具有高光降解活性。此外,在RHB光降解的三个周期之后,该催化剂没有显示出明显的活性损失(与新鲜催化剂相比,降解效率下降约为15%),证实了其稳定性。化学氧的需求(COD)测量表明,在光降低240分钟后,COD从初始时间的49.4 mg.l -1逐渐减少到4.8 mg.l -1,表明降解过程的矿化程度很高。此外,动力学和自由基的清道夫研究表明,超氧化离子(·O 2 - ),羟基离子(·OH)是主要的光氧化剂,其次是孔(H +)和电子(E-)。还解决了RHB对NF/(N,S)GO的降解机制。这项研究通过利用可见光来源为水溶液中的有机污染物提供了一种可能的治疗方法。
化学浴沉积(CBD)用于在玻璃基板上生长ZnO纳米棒。种植的Zno纳米棒被浸入含铜三水合物中[Cu(no 3)2 .3 H 2 O]在90℃的溶液30分钟,然后在400°C下在400℃退火1 h,以将Cu 2 +离子转换为CU 2 +离子以Cuo Nanoparticles转换为Zno/coopompompompompots,并形成Zno/Cuopompomps shiocompompssip。从田间发射扫描电子显微镜(FESEM)获得的图像表明,ZnO结构由Cuo纳米颗粒中涂层的纳米棒组成。ZnO NRS和ZnO/CuO纳米复合材料的光吸收均被强烈边缘,能量间隙分别为3.26和3.21 eV。在不同的pH条件下,在室温下研究了制成的ZnO NRS和ZnO/CuO纳米复合材料薄膜针对尖脂素染料的光降解速率。通过增加暴露于溶液的光和/或pH的时间来增加染料的光降解速率。随着pH值从4增加到4,在330分钟后,pH值从4增加到12,在可见光照射下的光降解速率范围从36%到100%,pH值从4增加到4,pH值为12,pH值为12,pH值为12,pH值减少到78%。此外,还进行了ZnO/CuO纳米复合材料的acriflavin Degra dation的反应性物种的捕获实验
降解液中的抗生素四环素 (TC) 及其降解产物 (TDPs) 存在严重的环境问题,例如损害人体健康和降低生态风险,因此需要进一步处理后才能排入水环境,此外,它们对微藻的环境影响尚不清楚。本研究采用水钠锰矿光催化和紫外照射降解 TC,随后利用微藻 Scenedesmus obliquus 进行生物净化。此外,还检测了微藻的光合活性和转录以评估 TC 和 TDPs 的毒性。结果表明,光催化降解 30 min 后效率达到 92.7%,检测到 11 种中间产物。微藻在 8 d 后就达到了较高的 TC 去除率 (99.7%)。降解的TC溶液(D)处理下的S. obliquus生物量显著低于纯TC(T)(p < 0.05),且T处理下的S. obliquus恢复力优于D处理。不同处理的转录组分析显示,差异基因表达主要涉及光合作用、核糖体、翻译和肽代谢过程。光合作用相关基因的上调和叶绿体基因的差异表达可能是S. obliquus在暴露于TC和TDPs时获得高光合效率和生长恢复的重要原因。本研究为采用催化降解和微藻净化相结合的方式去除TC提供了参考,也有助于认识TDPs在自然水环境中的环境风险。