Forskere udforsker strategierne for defekter og nanostrukturfabrikation til at fremme piezokatalytisk aktivitet
Som et vigtigt kemisk råmateriale er hydrogenperoxid (H2 O2 ) anvendes bredt i forskellige aspekter af industrien og livet. Den industrielle anthraquinonmetode til H2 O2 produktionen har de alvorlige mangler, såsom høj forurening og energiforbrug. Ved at bruge allestedsnærværende mekanisk energi, piezokatalytisk H2 O2 evolution er blevet bevist som en lovende strategi, men dens fremskridt hæmmes af utilfreds energiomdannelseseffektivitet.
Bi4 O5 Br2 betragtes som et yderst attraktivt fotokatalytisk materiale på grund af dets unikke sandwichstruktur, fremragende kemiske stabilitet, gode synlige lysindfangningsevne og passende båndstruktur. Aspireret af dens ikke-centrosymmetriske krystalstruktur er piezoelektrisk ydeevne begyndt at komme ind i forskernes vision for nylig.
Imidlertid er dets potentiale som en effektiv piezokatalysator langt fra at blive udnyttet, især virkningerne af defekter på piezokatalyse og piezokatalytisk H2 O2 produktion over Bi4 O5 Br2 forbliver sparsom. Således giver mekanisk energidrevet piezokatalyse en lovende metode til H2 O2 syntese fra rent vand med stor tiltrækning.
For nylig rapporterede en forskergruppe ledet af prof. Hongwei Huang fra China University of Geosciences fremragende piezokatalytisk H2 O2 evolution ydeevne, der blev opnået over ultratynde Bi4 O5 Br2 nanoark med passende ilt ledige pladser, og afslørede den mekanisme, at tynd struktur og ilt ledige pladser tilsammen øger den piezokatalytiske aktivitet.
Resultaterne blev offentliggjort i Chinese Journal of Catalysis .
Ultratynd Bi4 O5 Br2 nanoark med kontrollerbare ilt ledige koncentrationer syntetiseres ved en et-trins solvotermisk metode ved at indstille forholdet mellem vand og ethylenglycol. Forsøg og teoretiske beregninger har vist, at Bi4 O5 Br2 med passende ilt ledige pladser udviser dramatisk ydeevne for piezokatalytisk H2 O2 produktion.
På den ene side øger ilttomgange og tynd struktur i høj grad de piezoelektriske egenskaber og piezoelektriske potentiale af Bi4 O5 Br2 , som forbedrer adskillelsen og overførslen af piezoinducerede ladninger. På den anden side fremmer ilt ledige pladser iltadsorption og aktivering på overfladen af Bi4 O5 Br2 , og føre til konstant nedsat Gibbs fri energi i reaktionsvejen.
Derfor er den piezokatalytiske H2 O2 produktionsydelse for Bi4 O5 Br2 med passende ilt ledige pladser er højere end andre almindeligt anvendte piezokatalysatorer.
Flere oplysninger: Hao Cai et al., Oxygen ledige stillinger medierede ultratynde Bi4O5Br2 nanoark til effektiv piezokatalytisk peroxidbrintgenerering i rent vand, Chinese Journal of Catalysis (2024). DOI:10.1016/S1872-2067(23)64591-7
Leveret af Chinese Academy of Sciences
Sidste artikelTodimensionelt nanomateriale sætter ekspansionsrekord
Næste artikelNy enhed udnytter svedkraft til fitnesstrackere
Varme artikler
-
Nano skala, mega omfangDiagram af et stativ scanningstrin baseret på tre X7R MLCCer til et atomkraftmikroskopi AFM billeddannelsessystem Forskning i Kina har vist, at en almindelig hybridkredsløbskomponent har potential -
Ny metode til at skabe monomodal, mesoporøse metaloxiderAltug Poyraz, venstre, en kandidatstuderende, med Steven Suib, Bestyrelsen Udmærket professor og direktør, GEMS Center of Excellence. Kredit:Peter Morenus/UConn Photo Et team af UConn-kemikere har -
Brug af guld nanopartikler til at udløse sekventiel udfoldelse af 3-D strukturerEn bølgelængdestyret scene med harmonikaben indeholdende guld nanorods (venstre) og guld nanosfærer (højre). Sekvensen af belysning af lysdioder (LEDer) placeret ved siden af hvert ben (ikke vist -
Forskere skaber lave omkostninger, AI-drevet enhed til at måle optiske spektreNeural netværksbaseret on-chip spektroskopi ved hjælp af en skalerbar plasmonisk encoder. Kredit:UCLA Engineering Institute for Technology Advancement Et team af forskere ved UCLA Samueli School o
- Hvordan opretter jeg en sekskant fra diamantformer?
- EPA giver Florida -forsyningsselskaber fritagelse for forurening efter Irma
- Copolymer hjælper med at fjerne gennemtrængende PFAS-toksiner fra miljøet
- FN-chef bekymret for lækage af atomkiste i Stillehavet
- Forskere bruger standard kontorscanner som et værktøj til jordfarveevaluering
- Unge giver udtryk for bekymring for at forbedre katastrofeberedskabspolitikken